Машины для деревообработки

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Классификация машин по степени механизации и автоматизации

По виду и степени механизации различают механизированные, гидрофицированные, пневматические, полумеханизированные и полностью механизированные станки.

У полумеханизированиых станков механизировано только главное рабочее движение (например, станки с ручной подачей). Станки, у которых механизированы основные и вспомогательные приемы, но отсутствует автоматическое управление, называются полностью механизированными или частично механизированными, если механизирована только часть этих приемов.

По степени автоматизации различают полуавтоматы и автоматы -- однооперационные и многооперационные.

У полуавтоматов часть, а у автоматов все главные и вспомогательные цикловые операции автоматизированы, т. е. выполняются механически, в определенной последовательности и форме, в зависимости от средств автоматического управления.

Полуавтоматами также называют цикловые станки, выполняющие автоматически комплекс операций только в пределах одного цикла.

При объединении станков в линии с автоматическим общим управлением формируется автоматическая линия станков или система машин.

2. Определение, назначение и принцип выполнения гидравлических и пневматических схем

Гидравлической называют схему, отражающую состав и соединение элементов, входящих в гидравлический механизм. Гидравлические схемы, как и кинетические, могут быть изображены на плоскости или в аксонометрии. Обычно применяют плоскостное изображение с использованием условных обозначений элементов механизма по ГОСТ.

Пневматической называют схему, отражающую состав и соединение элементов, входящих в пневматический механизм машины. Обычно вычерчивают плоскостное изображение элементов условных обозначений. Начертание пневматических схем сходно с начертанием гидравлических, но проще, поскольку пневматические механизмы работают обычно от централизованной установки сжатого воздуха (компрессора), не изображаемой на схеме. Кроме того, эти механизмы не имеют трубопроводов для отвода отработанного воздуха.

Гидравлические и пневматические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на следующие типы:

- структурные;

- принципиальные;

- схемы соединений.

Структурные гидравлические (пневматические) схемы

На структурной схеме элементы и устройства изображают в виде прямоугольников, внутри которых вписывают наименование соответствующей функциональной части. Все элементы связаны между собой линиями взаимосвязи (сплошные основные линии), на которых принято указывать направления потоков рабочей среды по ГОСТ 2.721-68. Графическое построение схемы должно давать как можно более наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии.

При большом количестве функциональных частей допускается вместо наименований, типов и обозначений проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, як правило, сверху вниз в направлении слева направо. В этом случае наименования, типы и обозначения указывают в таблице, которую располагают на полях схемы.

Принципиальные гидравлические (пневматические) схемы

На принципиальной схеме изображают все гидравлические (пневматические) элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных гидравлических (пневматических) процессов, и все гидравлические (пневматические) связи между ними.

На схемах соединений кроме всех гидравлических и пневматических элементов показывают также трубопроводы и элементы соединений трубопроводов. При этом соединения трубопроводов показывают в виде упрощённых внешних очертаний, а сами трубопроводы -- сплошными основными линиями.

Расположение графических обозначений элементов и устройств на схеме должно приблизительно отвечать действительному размещению элементов и устройств в изделии. Допускается на схеме не показывать расположение элементов и устройств в изделии, если схему выполняют на нескольких листах или расположение элементов и устройств на месте эксплуатации неизвестно.

Эти схемы вычерчиваются в строгом соответствии с ЕСКД (ГОСТ 2.704-76, ГОСТ 2.780-68).

3. Изобразите схемы наладки круглопильного станка типа ЦДК5

Установка пильного диска. Вершины зубьев пилы должны выдаваться над плоскостью стола па расстояние, равное высоте пропила плюс не менее чем 10 мм (станки с нижним расположением пильного вала), или должны быть ниже плоскости стола (при верхнем расположении пильного вала) на 3--5 мм. Этого достигают, изменяя положение пильного вала по высоте, реже поднимая и опуская рабочий стол.

Настройка на ширину заготовки. Направляющую линейку устанавливают строго параллельно пильному диску, на расстоянии ширины выпиливаемой доски плюс 0,5 мм (при плоских пилах). Затем выпиливают одну-две заготовки и замеряют ширину их верхних и нижних пластей в четырех местах на расстоянии 30--40 мм от торцов. Станок считается настроенным, если результаты измерения отличаются от заданных на 0,5--1 мм.

Если ширина верхней и нижней пластей различна, то это может быть следствием неперпендикулярности плоскости пильного диска плоскости стола или того, что базовая кромка заготовки не перпендикулярна пласти.

Тогда следует взять для распиловки доску, ширина которой более двойной ширины выпиливаемой заготовки. После первого реза доску поворачивают нижней пластью вверх (рис. 1, а, б), чтобы базовой боковой кромкой была только что образованная поверхность пропила; после второго пропила вновь замеряют ширину пластей выпиленной заготовки. Если размеры пластей совпадают, то дефект получается из-за неперпендикулярности первой кромки к пласти, а не из-за плохой настройки станка. Различие же в размерах пластей указывает на перекос вала. В этом случае нужно выверить положение пильного вала, установив его строго параллельно столу, что выполняется слесарями- наладчиками.

Когда направляющая линейка не параллельна плоскости пилы, происходит зажим заготовки между пилой и линейкой (рис. 1, г) или отклонение заготовки от направляющей линейки (рис. 1, в). В том и другом случае получается плохая поверхность пропила, полотно пилы нагревается. Заготовки получаются с непараллельными (косыми) кромками.

Для устранения дефекта нужно ослабить крепление направляющей линейки и установить ее строго параллельно пильному диску, после чего снова закрепить.



Рисунок 1 - Положение пилы по отношению к столу и линейке

а, б - при непараллельности пильного вала поверхности стола, в, г - при непараллельности линейки плоскости пильного диска; 1 - пильный диск, 2 - заготовка, 3 - направляющая линейка, 4 - стол станка

4. Производительность деревообрабатывающих станков проходного типа

При работе проходных станков деталь не останавливается для обработки около инструмента, а обрабатывается в процессе непрерывного движения в зоне его воздействия. Производительность проходных станков зависит от допустимой скорости технологического движения, значение которого ограниченно (u_max). Для обработки древесины эти ограничения обычно находятся за пределами требуемой производительности (u < u_max), поэтому станки данного типа широко используются в деревообработке.

Рабочие органы проходных станков непрерывно перемещают материал мимо неподвижно установленных на станине (обычно вращающихся) или совершающих возвратно-поступательное перемещение режущих инструментов, например на станках с суппортами сопровождения.

Производительность проходных станков, м/ч, обрабатывающих детали сплошным потоком (без промежутков) определяется по формуле:

Qu = 60iu = 60 iu_znz /1000.

где i - число деталей одновременно обрабатывающихся на каждой позиции машины;

u - скорость технологического движения;

u_z - подача на один резец инструмента;

n - частота вращения режущего инструмента;

z - число резцов инструмента.

5. Понятие технического уровня оборудования

машина механизация деревообрабатывающий станок

Под техническим уровнем оборудования понимается совокупность показателей, характеризующих его соответствие современным достижениям науки и техники и определяющих степень пригодности оборудования по назначению.

В соответствии с ГОСТ 22851 -- 77 и методическими указаниями РД-50-149--79 для оценки технического уровня оборудования применяют следующие группы показателей: назначения, надежности, технологичности, унификации, патентно-правовые, экологические, безопасности, экономические, эргономические и эстетические.

Показатели назначения характеризуют свойства оборудования, определяющие основные функции, для выполнения которых оно предназначено, и обуславливают область его применения.

К ним относятся: классификационные показатели; показатели функциональной и технической эффективности; показатели состава и структуры.

Классификационные показатели характеризуют принадлежность оборудования к определенной классификационной группировке и дают представление о его основных параметрах. К ним относятся название машины и ее назначение, техническая характеристика (размеры обрабатываемых заготовок и получаемых деталей, скорость подачи, установленные мощности, частота вращения и диаметр режущего инструмента, габаритные размеры и т.д.).

Показатели функциональной и технической эффективности характеризуют полезный эффект от эксплуатации оборудования и прогрессивность технических решений, заложенных в него. Наиболее важными показателями являются следующие.

1. Производительность машин, выражающая количество продукта, вырабатываемого в единицу времени (шт./ч, м3/ч, м2/ч).

2. Точность и стабильность обработки. Качество обработки деталей характеризуется точностью их изготовления и шероховатостью обработанной поверхности. Шероховатость обработанной поверхности в значительной степени зависит от вида резания, подачи на резец, скорости резания, остроты резцов.

3. Геометрическая точность. Геометрической точностью называется точность изготовления машины.

4. Жесткость. Жесткостью называется способность машины или ее элементов оказывать сопротивление деформирующему действию внешних сил.

Показатели надежности. Основные понятия и определение теории надежности регламентированы ГОСТ 27.002--83. Надежность -- свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения, транспортировки.

Надежность -- сложное свойство, которое в зависимости от назначения машины и условий ее применения представляет собой сочетание свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность -- свойство машины непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки (продолжительности или объема работы машины).

Долговечность -- свойство машины сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность -- свойство, характеризующее приспособленность машины к предупреждению и обнаружению отказов и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость -- способность объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в период и после хранения и (или) транспортирования.

Показатели технологичности. Эти показатели характеризуют свойства продукции, обуславливающие оптимальное распределение затрат материалов, средств, труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции. К числу основных показателей этой группы относят показатели трудоемкости, материалоемкости и себестоимости.

Показатели унификации. Эти показатели характеризуют насыщенность машины стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями, а также уровень унификации с другими машинами. К ним относят: коэффициент повторяемости, коэффициент изменяемости и коэффициент унификации.

Патентно-правовые показатели. Группа патентно-правовых показателей подразделяется на подгруппы показателей патентной защиты и патентной чистоты. Показатели патентной защиты выражают степень защиты машины авторскими свидетельствами и патентами в странах предполагаемого экспорта или продажи лицензий на отечественные изобретения.

Показатель патентной чистоты выражает степень воплощения в машине, предназначенной для реализации только внутри страны, технических решений, не попадающих под действие выданных в Беларуси патентов исключительного права, а для машины, предназначенной для реализации и за рубежом, технических решений, не попадающих также под действие патентов, выданных в странах предполагаемого экспорта.

Экологические показатели. Эти показатели характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации машин. Для обоснования необходимости учета этих показателей проводится анализ процессов эксплуатации машины в целях выявления возможных химических, механических, звуковых, биологических и других воздействий на окружающую природную среду. К экологическим показателям относятся: содержание вредных примесей или пыли, выбрасываемых в окружающую среду; вероятность вредного излучения в окружающую атмосферу и т.д.

При выборе экологических показателей надо исходить из стандартов, рекомендаций, правил международных организаций, занимающихся вопросами охраны природы, системой государственных стандартов в области охраны природы и др.

Показатели безопасности. Эти показатели характеризуют особенности машины, обуславливающие при ее эксплуатации или потреблении безопасность обслуживающего персонала. Помимо этого показатели безопасности должны отражать требования, обуславливающие меры и средства защиты человека в условиях аварийной ситуации, не санкционированной и не предусмотренной правилами эксплуатации, в зоне возможной опасности. Примерами показателей безопасности могут служить: вероятность безопасной работы человека в течение определенного времени; время срабатывания защитных устройств; сопротивление изоляции токоведущих частей, с которыми возможно соприкосновение человека; наличие блокирующих устройств или аварийной сигнализации и т.д.

При выборе показателей безопасности необходимо руководствоваться системой государственных стандартов по безопасности труда; правилами и нормами по технике безопасности, пожарной безопасности, производственной санитарии; стандартами, рекомендациями, правилами СЭВ, ИСО и др.

Экономические показатели. Эти показатели представляют собой особую группу показателей, характеризующих затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию машины.

6. Геометрическая точность машин. Виды испытаний

Геометрической точностью называется точность изготовления машины. Существуют стандартные виды испытаний станков на геометрическую точность, при которых проверяется точность изготовления отдельных элементов машины: прямолинейность или плоскостность (рис. 2, а) направляющих или поверхностей столов, точность вращения шпинделей -- радиальное (рис. 2, б) и осевое (рис. 2, в) биение, точность ходового винта и др., правильность взаимного положения и движения узлов и элементов машины, параллельность (рис. 2, г, д) или перпендикулярность (рис. 2, ё) основных направляющих или поверхностей стола и осей шпинделей, соосность или параллельность (рис. 2, ж) шпинделей, смещение валов (рис. 2, з) или суппортов в зазорах опор и направляющих.

Проверку геометрической точности машин проводят по нормам ГОСТа, которые приводятся в техническом паспорте на оборудование. Например, плоскостность проверяют следующим образом. На проверяемую поверхность (см. рис. 2, а) в продольном и диагональном направлениях устанавливают калибровочные плитки или щупы одинаковой толщины класса точности 2. На них проверочной гранью кладут контрольную линейку класса точности 3. Просвет между поверхностью и гранью линейки проверяют щупом. Сравнение наибольшей погрешности с ее допускаемыми значениями, указанными в техническом паспорте или ГОСТе, позволяет определить класс точности станка.

Рисунок 2 - Основные геометрические погрешности машин

7. Общие сведения о базировании заготовок в машине

Для обеспечения в процессе обработки строго определенной ориентации обрабатываемой детали для получения надлежащей точности размеров и формы служат установочные или базирующие элементы станков (столы, линейки, упоры и т. п.). С этими элементами контактируют технологические базы обрабатываемых объектов.

Характер базирования определяется геометрией объектов обработки и количеством степеней свободных перемещений. В общем случае обрабатываемый объект, рассматриваемый в ортогональной координатной системе (рис. 3, а), обладает шестью степенями свободы прямолинейного движения по осям х, у, z и вращательного движения по стрелкам М_х, M_y, M_z вокруг осей х, у, z.

Для сохранения неподвижности объекта необходимо исключить все степени свободы, что соответствует условиям неподвижного базирования.

Если сохраняется одна или несколько степеней свободы базированного объекта, предопределяется возможность перемещения его по определенному направлению; такое базирование называется подвижным.

Неподвижное базирование может осуществляться на плоских поверхностях, на лотковых опорах и центровым зажимом торцов (рис. 3, б, д).

При базировании на плоской поверхности призматическая прямоугольная деталь (см. рис. 4, б) контактирует со столом в трех точках 1, 2, 3 (трехточечное базирование); при этом деталь лишается трех степеней свободы (по у, М_х и М_у).

Плоскость трехточечного базирования называется главной, или несущей.

Для исключения свободы перемещения по оси z и по М_у служит направляющий базирующий двухточечный (точки 4, 5) элемент в виде линейки.

Оставшаяся степень свободы по оси х исключается упорным одноточечным (точка 6) базирующим элементом.

Плотное контактирование базовых элементов станка и обрабатываемой детали достигается за счет сообщения дополнительного давления Q_x, Q_y и Q_z по осям х, у, z. В зависимости от требований точности обработки и действующих рабочих нагрузок зажимы могут иметь место по двум и даже по одной оси, при этом учитываются фрикционные силы от зажимных давлений и силы веса детали.

Если деталь имеет только одну плоскую базу, связующую три степени свободы, роль направляющей упорной базы могут выполнять штифты, проходящие через деталь (рис. 3, в); они устраняют три степени свободы по г, х и М_у.

Базирование бревен, имеющих неправильную, приближающуюся к цилиндрической форму, выполняется на плоской и лотковой базирующих поверхностях (рис. 3, г, д) или в торцовых захватах (центрах, кулачках, гребенках и пр.), рис. 4, е. Последнее базирование имеет место и в отношении деталей прямоугольного сечения на токарных и копировальных станках.

Плоское и лотковое базирование бревен исключает только четыре степени свободы, а оставшиеся исключаются острым зажимом торца.

Центровое базирование исключает все шесть степеней свободы. Базирующие элементы станка, на которых осуществляется неподвижное базирование, сами могут быть неподвижными или движущимися. Примером неподвижного базирования на неподвижном столе может служить сверлильный станок.

Подвижные базирующие элементы выполняются в виде суппортов, кареток, карусельных столов, конвейерно-гусеничных цепных или ленточных транспортеров, а также центровых шпинделей для вращательного движения заготовок с закреплением обрабатываемых объектов посредством торцовых кулачков, патронов или на планшайбах (например, на лущильных, токарных и копировальных станках).



Рисунок 3 - Базирование и базирующие элементы в станках

а - схема степеней свободы перемещений; неподвижное базирование: б - деталей с плоской базой посредством направляющих и упоров; в - то же, посредством направляющих и упоров; г - то же, посредством штифтов; д - деталей неправильной цилиндрической формы на плоской базе; е - то же, на лотковой базе; ж - то же, посредством торцовых кулачков; подвижное базирование деталей с плоской базой: з - с одной степенью свободы; и - то же, с тремя степенями свободы; к - то же, при поперечном движении; сложное базирование; л - бревна в лесопильной раме; м - то же на круглопильном станке на лотке с клином.

Подвижное базирование является специфическим для дереворежущих станков с непрерывной подачей, при этом обрабатываемая заготовка перемещается в процессе обработки по базирующим поверхностям, которые и при движении сохраняют базирующую (ориентирующую) роль.

Подвижное базирование обычно осуществляется по главным базам при заготовках, ограниченных плоскими поверхностями, с участием направляющих баз или без них.

На рис. 3, ж показано подвижное плоское базирование призматической детали по плоскому столу 1 и неподвижной направляющей линейке 2. Движение по стрелке U возможно только при наличии одной степени свободы по оси z.

Точность базирования, а следовательно, и точность по прямолинейности обработки зависят от непрерывности и плотности контактирования баз. Это достигается устройством прижимов 3 и 4, исключающих возможность недопустимых смещений под действием технологических и вибрационных нагрузок. Движущаяся в этом случае заготовка подвижно контактирует не только с базирующими поверхностями, но и с поверхностями прижимов, поэтому они выполняются чаще в виде роликов. Иногда роль прижимов выполняют подающие вальцы.

Когда обработке подлежит лишь одна поверхность, например на фуговальном или рейсмусовом станке, отпадает необходимость в направляющей (двухточечной) базе (рис. 3, з).

Деталь, перемещаясь в этом случае по направлению подачи U, не лишена еще двух степеней свободы по оси х и вокруг оси у, что не имеет технологического значения.

Подвижное базирование по прерывистой плоскости в виде двух балок имеет место обычно при поперечной подаче призматических деталей (рис. 3, и). Характерной особенностью этого случая является неподвижный контакт заготовки с подвижной направляющей двухточечной базой в виде толкателей на цепи подачи (рис. 3, г). Точность ориентации базирующих и подающих толкателей здесь определяет точность обработки.

Реже можно встретить подвижное базирование с вращательным перемещением по главной базе, при этом в качестве второй базы используется осевой штифт.

Подвижное базирование по внутренней цилиндрической поверхности пустотелого патрона имеет место у бесцентровых токарных круглопалочных станков, где базирующая втулка исключает четыре степени свободы.

Кроме неподвижного и подвижного базирования, различают ложное, или комбинированное, базирование, при котором одновременно применяются средства подвижного и неподвижного базирования. Примером такого базирования может служить базирование бревна в лесопильной раме (рис. 3, к) или в круглопильном танке с цепной подачей для распиливания бревен (рис. 3, л).

В первом случае задний конец бревна имеет неподвижное базирование в клещевых зажимах 1 тележки, которые лишают бревно всех степеней свободы, кроме z, предусмотренной технологически ля вертикального смещения бревна при проходе через нижние подающие вальцы 2. Средняя часть бревна имеет подвижное базирование по нижним подающим вальцам и направляющему ножевому аппарату 3. Задняя часть бревна после распила имеет в качестве главной базы ролики 4 стола.

Для станка на рис. 3, л подвижное главное и направляющее базирование выполняют плоскости лотка, исключающие свободу перемещения но х, у, М_Х, М_у, а вращательное движение по М_z устраняется за счет неподвижно-базирующего элемента 1 клинового зубчатого толкателя на подающей цепи, внедряющегося в торец бревна.

Таким образом, к системе базирующих устройств, обеспечивающих точную ориентацию обрабатываемых объектов и сохраняющих заданную ориентацию в процессе обработки, относятся: собственно базирующие (ориентирующие) элементы -- установочные базы ганка; зажимные и прижимные элементы, обеспечивающие плотный контакт и неподвижность в процессе обработки при действии на деталь нагрузок.

Собственно базирующие (ориентирующие) элементы станков по конструктивному характеру главной базы бывают: неподвижные -- литы, роликовые опоры, параллельные балки, лотки, пустотелые втулки; перемещаемые -- суппорты, каретки, карусельные столы, гусеничные и ленточные конвейеры, центровые кулачки, патроны, планшайбы, гребенки.

Направляющие и упорные элементы имеют форму линеек, упоров, упорных кулачков на поперечных транспортерах, базирующих штифтов, направляющих расклинивающих ножей.

Зажимные и прижимные элементы станков предназначаются для сохранения заданной базированием точной ориентации в процессе обработки, поэтому они должны противодействовать сдвигающим усилиям от технологических нагрузок (сил резания) и механических воздействий от вибрационных и инерционных сил.

Зажимные элементы фиксируют обрабатываемый объект неподвижно в условиях неподвижного базирования, а прижимные элементы прижимают подвижную деталь при подвижном базировании. Зажимные элементы неподвижны по отношению к древесине, а прижимы скользят или катятся но подвижной древесине. Последние строятся преимущественно в виде роликов качения. Зажимные элементы различают механического, пневматического, гидравлического и электромагнитного действия, а прижимные устройства бывают роликовые, конвейерные и скользящие.

8. Особенности приводов механизмов подачи машин

Приводы подач сообщают движения суппортам, столам, агрегатным головкам, ползунам, заготовкам, пинолям и т. д. Приводы подач должны обеспечивать: требуемый режим обработки; требуемый диапазон подач; требуемые силы; безлюфтовое движение исполнительного рабочего органа; заданное быстродействие; минимальное время на переключение скоростей и др.

В зависимости от требований изменение подачи может быть плавным или ступенчатым. При осуществлении ступенчатого ряда подач применяют механизмы: множительные, преобразующие, дифференциальные и планетарные, реверсивные, периодического действия, обгона. В зависимости от характера механизмов, используемых в приводах подач, в автоматизированном оборудовании применяют механические приводы, электромеханические приводы, гидравлические приводы, электрогидравлические приводы.

9. Гидравлический привод деревообрабатывающих станков

В деревообрабатывающих станках гидроприводы в основном служат для привода механизмов подачи и прижимов, однако имеются станки, где от них осуществляется также главное движение (например, в фанерострогальных). Они сообщают поступательное и вращательное движение органам станка.

Гидропривод дает возможность бесступенчато в больших диапазонах изменять скорость движения органов станка, отличается быстротой действия, обеспечивает плавность движения. Сравнительно небольшой по размерам, он создает значительные усилия, а также допускает частое реверсирование движении органов станка и обеспечивает возможность дистанционного и автоматического управления.

Простейший гидропривод состоит из двух основных элементов-- гидродвигателя и гидронасоса. Системы гидроприводов в зависимости от назначения снабжаются еще следующей аппаратурой: масляными насосами, предохранительными и обратными, клапанами, золотниками и дросселями.

B деревообрабатывающих станках в основном применяют гидродвигатели с возвратно-поступательным движением. Как исключение используют и гидродвигатели, осуществляющие вращательное движение. Устройство их аналогично устройству лопастных насосов. Они могут работать и как двигатели, и как насосы.

Гидродвигатель возвратно-поступательного движения (рис. 4) состоит из цилиндра 2, закрытого с торцов крышками 1 и 5, в одной из них (или в обеих) имеются отверстия для штока 3, на котором крепится поршень 4.

Рисунок 4 - Схема гидродвигателя: 1 и 5 крышки, 2 - корпус цилиндра, 3 - шток, 4 - поршень, 6 - уплотнение

В месте прохождения штока сквозь крышку предусмотрено сальниковое уплотнение 5, препятствующее вытеканию масла из полости цилиндра.

Для перемещения поршня со штоком полости цилиндра через каналы в крышках соединены маслопроводами с золотниковыми или крановыми распределителями. При соединении правой полости цилиндра с напорной магистралью, а левой со сливной поршень и вместе с ним шток движутся влево. Если с напорной магистралью будет соединена левая полость, то поршень будет перемещаться вправо.

Описанный гидродвигатель называется дифференциальным, так как у него при одном и том же давлении масла будут развиваться разные усилия в зависимости от направления движения поршня -- влево больше, чем вправо.

Масляные насосы предназначены для заполнения гидросистемы маслом и создания в ней давления. Чаще других применяют шестеренчатые и лопастные насосы (рис. 5). Шестеренчатый насос (рис. 5, а) состоит из корпуса 1 и двух шестерен 2.



Рисунок 5 - Масляные насосы: а - шестеренчатый: 1 - корпус, 2 - шестерни; б - лопастный: 1 - корпус, 2 - ротор, 3 - лопасти.

При их вращении полости между зубьями заполняются маслом, которое из полости I непрерывно поступает в полость II. В полости II создается давление, под которым масло поступает в напорную магистраль. Шестеренчатые насосы создают давление 30--40 кГ/см² и более.

Лопастный насос (рис. 5, б) состоит из цилиндрического корпуса эксцентрично расположенного к нему ротора 2 и скользящих в радиальном направлении, установленных в пазах ротора лопастей 3. При вращении ротора под влиянием центробежной силы (а иногда и дополнительно установленных пружин) лопасти выдвигаются из пазов (или вдвигаются в них), стремясь занять положение, при котором они касаются внутренней образующей корпуса. При перемещении ротора из положения I в положение II пространство между двумя соседними лопастями постепенно увеличивается, что вызывает появление между ними зоны разрежения, вследствие чего масло, находящееся в баке под атмосферным давлением, по маслопроводу всасывается в левую полость насоса, заполняя пространство между лопастями. При дальнейшем повороте ротора пространство между лопастями уменьшается и избыток масла по маслопроводу подается в напорную магистраль. Лопастные насосы создают давление до 100 кГ/см. Их иногда используют как гидродвигатели. Масляные насосы поршневого типа позволяют создавать давлeние, измеряемое сотнями килограммов на квадратный сантиметр, и применяются в основном в гидроприводах прессов.

При помощи автоматических предохранительных клапанов избегают перегрузки насоса и напорной магистрали и поддерживают в ней давление в установленных пределах. Предохранительный клапан (рис. 6, а) состоит из корпуса 1, пробки 2 ,и поршня 3. Полость I клапана соединена с напорной магистралью, полость II --со сливной. Если давление в магистрали находится в установленных пределах, масло, поступая из полости I в полость III и из нее через центральное отверстие в поршне в полость IV, удерживает поршень в нижнем положении, при котором полости I и II разъединены. При давлении выше установленного масло поднимает над гнездом пружинящий шарик 5. В результате полость IV соединяется со сливной магистралью, давление в ней падает и поршень 3 под давлением масла, поступающего в полость III, поднимается вверх. Количество .масла в полости IV несколько пополняется через отверстие в поршне, в которое вставлена пробка 2 с калиброванным отверстием. Это препятствует резкому перемещению поршня из нижнего положения в верхнее.

Рисунок 6 - Клапаны

а - предохранительный: 1 - корпус, 2 - пробка с калиброванным отверстием, 3 - поршень, 4 - пружина, 5 - регулировочный шариковый клапан, 6 - пружина, 7 - контргайка, 8 - винт, 9 - колпачок, 10 - крышка; б - обратный: 1 - корпус, 2 - шарик, 3 - пружина



При частичном или полном подъеме поршня полость I соединяется с полостью II через специальную выточку в поршне, избыток масла сливается и давление в системе падает. По мере снижения давления в напорной магистрали шарик спускается, уменьшая сечение щели, сообщающей полость IV со сливной магистралью. При этом давление в полости IV возрастает за счет притока масла через центральное отверстие в поршне и он опускается вниз, уменьшая сечение канала, связывающего полость I с полостью II. По достижении в магистрали установленного давления поршень под действием пружины опускается и сообщение между полостями / и II прекращается.

Устанавливают клапан на определенное давление винтом 8, при повороте которого сжатие или ослабление пружины 6 изменяет усилие, препятствующее открытию шарикового клапана, а следовательно, и величину максимального давления в напорной магистрали.

Некоторые системы гидравлического привода снабжены другими предохранительными устройствами, например контактными манометрами, отключающими гидропривод насоса.

Обратные клапаны (рис. 6, б) предназначены для пропуска жидкости только в одном направлении. Клапан состоит из корпуса 1, шарикового 2 или другого запорного устройства и пружины 3.

В направлении, указанном на рисунке стрелкой, масло проходит, преодолевая слабое давление пружины, действующей на шарик. В обратном направлении масло пройти не может, так как чем больше давление жидкости, действующее на шарик сверху, тем плотнее он прижимается к своему гнезду.

Золотники и краны служат для включения гидродвигателей и изменения направления движения их силовых элементов.

Золотники бывают с ручным, гидравлическим, электрическим и электрогидравлическим управлением. Применяют также и малогабаритные четырехходовые золотники-пилоты и краны.

Золотник с ручным управлением (рис. 7, а) состоит из корпуса 1, внутри цилиндрической полости которого находится поршень 3 с кольцевыми выточками. Поршень одним концом шарнир но кренится к рукоятке управления 2, на втором конце имеются канавки для фиксации поршня шариком 4. К золотнику подходят пять трубопроводов: один соединяет внутреннюю полость золотника с напорной магистралью, два -- со сливной и два с полостями гидродвигателя (иногда сливные каналы соединяются внутри золотника и сообщаются со сливной магистралью одной трубой). В положении, показанном на рис. 7, а, и, масло из магистрали через кольцевую выточку поршня зoлотника подается в гидродвигатель по левой верхней трубе, соединяя одну из полостей гидроцилиндра с напорной магистралью. Под давлением масла поршень гидропривода движется, вызывая перемещение соответствующих органов станка. Одновременно из другой полости масло поступает по правой трубе через золотник в сливную магистраль. Если рукояткой 2 переместить поршень золотника влево, то левая верхняя труба, соединяющая золотник гидродвигателя с цилиндром, сообщается со сливной магистралью, а правая -- с напорной, и гидродвигатель будет перемещать элементы станка в обратном направлении. В определенном (нейтральном) положении поршень золотника перекрывает подводящие и сливные трубы и гидродвигатель останавливается.

Рисунок 7 - Схемы золотников а - с ручным управлением, б - с гидравлическим, в - с электромагнитным; 1 - корпус, 2 - рукоятка, 3 - поршень, 4 - фиксатор, 5 - электромагнит.



В золотниках с гидравлическим управлением (рис. 7, б) поршень перемещается маслом. Если одну из торцовых полостей золотника соединить с напорной магистралью, а другую -- со сливной, то поршень будет двигаться в противоположную сторону, переключив направление движения в гидродвигателе.

В золотниках с электрическим управлением (рис. 7, в) поршни перемещаются электромагнитами. При электрогидравлическом управлении (рис. 8, а) электромагниты перемещают не основной золотник, а малогабаритные золотники управления 1, которые присоединяют соответствующие полости основного золотника то к напорной, то к сливной магистрали, чем достигается движение его поршня в одном или другом направлении. Золотники с электрогидравлическим управлением сложнее, но они позволяют при относительно небольших электромагнитах осуществлять управление золотниками, рассчитанными на большой расход масла.

Малогабаритные золотники-пилоты (рис. 8, б) служат для управления золотниками с гидравлическим перемещением поршня и небольшими гидродвигателями. Принцип работы их такой же, как и у описанных выше золотников управления.

Краны (рис. 8, в) применяют для ручного управления гидродвигателями или золотниками. Поворотом пробки крана можно соединять соответствующие полости цилиндров или торцовые полости золотников то с напорной, то со сливной магистралью, вызывая перемещение подвижной части гидродвигателя в соответствующем направлении.



Рисунок 8 - Схемы золотника с электрогидравлическим управлением, пилота и крана, а - золотник, б - пилот, в - пробковый кран; 1 - поршень золотника управления, 2 - корпус золотника, 3 - поршень, 4 - электромагнит, 5 - корпус крана, 6 - пробка

Дроссель (рис. 9) обычно устанавливают на сливной магистрали гидродвигателя.

Рисунок 9 - Щелевой дроссель, 1 - подводящая полость, 2 - рукоятка, 3 - контргайка, 4 - корпус, 5 - щелевое отверстие, 6 - отводной канал, 7 пробка

Он предназначен для изменения скорости перемещения подвижных элементов гидродвигателей, что достигается изменением площади живого сечения канала, по которому проходит масло. Масло через торцовое отделение дросселя поступает в полость пробки 7 и через щелевое отверстие 5 в сквозное отверстие 6, соединенное трубой с маслопроводом. Поворотом пробки можно изменять площадь щелевого отверстия и этим уменьшать или увеличивать количество масла, проходящего через дроссель в единицу времени.

10. Классификация и конструкция конвейерных механизмов подачи

Конвейерные механизмы состоят из гибких (бесцепных) транспортирующих тел, цепных или сборных устройств, например цепных с планками, используемых в качестве установочных элементов машин. Принципы действия и устройство сборных конвейеров аналогичны действию и устройству гусениц. Различие заключается в размерах: на конвейерах осуществляется продольная и поперечная обработка материалов, поэтому их ширина В значительно больше ширины гусениц (В = 800 ... 2400 мм).

Рисунок 10 - а - гибкий бесцепной; б - то же с вакуум - присосом; в - цепной с пружинящей плитой; г - то же с пружинящими роликами; д - то же с гусеничным прижимом; е - цепной с упорами для передней по ходу кромки материала; ж - к - виды захватов цепей конвейеров



Гибкие (бесцепные) конвейеры применяются для продольного или поперечного перемещения заготовок, чаще щитов. Цепные конвейеры применяются для поперечной подачи брусков, и для продольной и поперечной подачи щитов. Гибкие конвейеры упоров не имеют, а для увеличения сцепления с заготовками они выполняются резиновыми, гофрированными (рис. 10, а) или снабжены отверстиями и присоединяются к вакуум-системе (рис. 10, б).

Сборные конвейеры также выполняются без упоров. Необходимое сцепление планок с заготовками достигается их рифлением или покрытием специальными материалами (древесиной, резиной и т. п.).

Цепные конвейеры обычно делают с упорами. На рис. 10, в показана простейшая схема цепного конвейерного механизма с верхним прижимным устройством в виде пружинящей шины (для торцовых и шипорезных станков), на рис. 10, г -- схема конвейерного механизма с верхним прижимом в виде системы пружинящих роликов, применяемая при обработке щитовой продукции, на рис. 10, д -- схема механизма с гусеничным прижимом для шипорезных станков. При использовании резиновых башмаков наличие пружинных компенсаторов не обязательно.

У конвейеров по схеме на рис. 10, в, г, д заготовки увлекаются передней по ходу частью упора. Поэтому приемная часть конвейера должна быть длины, достаточной для загрузки очередной заготовки. Она должна быть тем больше, чем больше скорость конвейера и чем больше ширина или длина заготовки b. При скорости подачи 1...12 м/мин длина l принимается равной 4... 6b, но не менее 600 мм.

Для сокращения длины l при обработке особо длинного материала конвейеры новых машин оборудуются упорами для передней по ходу кромки материала (рис. 10, е). У таких конвейеров верхний прижим должен быть приводным, при этом его скорость несколько превышает скорость конвейера. В результате заготовка плотно прижимается к упору.

Иногда, например, на фуговальных станках, элементы конвейера, контактирующие с заготовкой, делают не в виде упоров, как на рис. 10, в, г, д, е, а в виде специальных захватов, действующих на пласть заготовки. На рис. 10, ж такие захваты представляют заостренные шины, на рис. 10, з -- заостренные клиновые башмаки, на рис. 10, к -- присосы, а на рис. 10, и -- подпружиненные собачки с крюками, одинаково пригодными для захвата со стороны пласти и торца заготовки.

Рисунок 11 - Звенья цепей конвейера

а - с шарнирными утапливаемыми упорами; б - с постоянными регулируемыми упорами; в - то же, с упорами для передней по ходу кромки материала; г - с вертикально утапливаемыми упорами; д - с упорами, управляемыми защелками; е, ж - с регулируемыми упорами с задней по ходу стороны; з - с держателем для подпорного бруска

На рис. 11, а, б, в изображена пластичная цепь шипорезных станков с постоянными регулируемыми и утапливаемыми упорами, которые применяются при обработке щитов и других изделий.

У новейших станков утапливаемые упоры делают с вертикальным перемещением (рис. 11, е), а иногда с двусторонними рабочими поверхностями: передней и задней. На рис. 11, г, д показаны массивные чугунные цепи шипорезного и сшивательного станков двух типов, у которых движение осуществляется по двугранным направляющим. На рис. 11, ж показаны цепи с регулируемыми упорами с задней по ходу стороны, а на рис. 11, з -- с держателем для крепления деревянного подпорного бруска.

Рисунок 12 - Конструктивные схемы конвейеров

а - широколенточного; б - многоленточного; в - пластинчатого с дерянными накладками; г - то же с резиновыми накладками - присосами

На рис. 12 приведены наиболее распространенные схемы конвейеров. Прост по конструкции широколенточный конвейер (рис. 12, а), изготовленный из прорезиненной ткани. Для лучшего сцепления с заготовкой поверхность его делают ребристой. В современных машинах для этой же цели применяют вакуумное силовое замыкание заготовок, для чего на ленте имеются отверстия 1, сообщающиеся с патрубком 2, присоединяемым к эксгаустерной сети или к специальному вакуум-насосу (стрелка А). На рис. 12, б изображен многоленточный конвейер. Достоинство его заключается в том, что при износе можно заменить не весь конвейер, а только отдельные ленты. На рис. 12, в и г изображены сборные конвейеры с деревянными и резиновыми накладками округлой формы с полостями, обеспечивающими присос заготовок к конвейеру. Конвейеры с присосами (рис. 12, а и г) достаточно хорошо удерживают заготовку, поэтому они аналогичны базирующим устройствам с боковыми направляющими.

Пружинные или пневматические натяжные устройства на цепных конвейерах обычно не делают. Холостая звездочка перемещается в продольном направлении для выравнивания положения нижней ветви при растяжении цепи.

Гибкие (бесценные) конвейеры часто имеют натяжные устройства на круглых направляющих. У новых станков с пневмоцилиндрами привод вала конвейера осуществляется от элсктродвигателя-вариатора-редуктора (см. рис. 12, а).

11. Конструктивное устройство станка типа ЛС80-5

Кинематическая схема столярного ленточнопильного станка ЛС80-5 приведена на рис. 13, а. Ленточная пила 3 (обычно шириной 10...50 мм и толщиной 0,4...0,8 мм) монтируется на двух расположенных вертикально шкивах 4 и 11 диаметром 800 мм. Шкивы имеют плоский обод с мягким (резиновым или кожаным) бандажом 13, предназначенным для того, чтобы увеличить сцепление между пилой и шкивом, а при работе узкими пилами -- чтобы разведенные зубья, обращенные к шкиву, при натяжении не теряли развода. Нижний приводной пильный шкив 11 закреплен на валу, вращающемся в стакане 22 с небольшой осевой регулировкой. Вращение шкиву передастся от электродвигателя 2, установленного на качающейся плите 1, через клиноременную передачу. Частота вращения шкива выбирается в зависимости от его диаметра так, чтобы скорость резания составляла 40...50 м/с. Верхний пильный шкив 4 смонтирован на консольной оси, закрепленной на ползуне 14. Ползун в свою очередь закреплен на качающемся относительно оси 15 кронштейне 16. Кронштейн смонтирован на верхней, съемной, части станины и имеет возможность бокового перемещения. Натяжение пильного полотна регулируется винтом от маховичка 19, поддерживается натяжение пружиной 21.

Рисунок 13 - Столярный ленточнопильный станок ЛС80 - 5

а - кинематическая схема; б - схема узла направляющих

В правильно настроенном станке сила натяжения должна быть единственной силой, удерживающей пилу на шкивах. Для предотвращения сбега пилы со шкивов верхний шкив имеет устройство, позволяющее наклонять его в обе стороны от вертикали. Это достигается при помощи винтов от маховичков 17 и 18.

Резание осуществляется ветвью пилы, которая движется вниз и проходит через рабочий стол 20. При криволинейном распиливании обработка ведется по разметке или с помощью специальных приспособлений, при прямолинейной -- по направляющей линейке. На легких ленточных станках подача осуществляется вручную. При прямолинейном распиливании на станке можно установить приспособление для механизированной подачи -- автоподатчик. Для распиливания материала под углом стол может быть наклонен до 45°.

Над и под рабочим столом расположены верхнее и нижнее направляющие устройства. Они предназначены для обеспечения устойчивости пилы во время работы. Верхнее устройство перемещается по высоте с помощью зубчато-реечной передачи 8 и маховичка 9. Во время работы оно фиксируется над деталью.

Направляющими элементами в описываемой модели служат два боковых 10 и один упорный 12 ролики. В других моделях используют неподвижные бобышки 23 (рис. 13, б) из антифрикционного материала. Недостатком последней конструкции является быстрый износ бобышек и, как следствие, образование зазора между ними и полотном пилы, а также нагревание пилы в результате образования скользящего контакта. Роликовые стальные направляющие катятся по движущейся ленте, что сопровождается незначительным сопротивлением трению качения.

Позади пильной ленты имеется упорный ролик 12, который предохраняет пилу от аварийного сбега со шкива. При нормальной настройке лента во время работы не должна его касаться.

Станок оборудован ловителем пильного полотна при его обрыве для обеспечения безопасности работы. В контакте с пильным полотном находится ролик 5 (см. рис. 13, а). При разрыве полотна ролик смещается, под действием пружины зуб храповика 6 срывается с курка и тормозные колодки 7 схватывают полотно.



12. Конструктивное устройство станка типа ФСШ

Общий вид станка, его основные узлы и детали показаны на рис. 14.

Рис. 14. Общий вид станка, 1 - станина, 2 - неподвижный стол, 3 - суппорт, 4 - корпус подшипников, 5 - шпиндель, 6 - штурвал перемещения суппорта, 7 - рукоятка фиксации суппорта, 8 - передняя линейка, 9 - задняя линейка, 10 - кожух, 11 - эксцентриковый прижим, 12 - направляющая подвижного стола, 13 - подвижной стол, 14 - прижим заготовки эластичный, 15 - регулирующие втулки, 16- шкив

Станок ФСШ-1Т состоит из станины (1) с жестко закрепленным столом (2). Станина смонтирована на стойках коробчатого типа, обеспечивающих высокую прочность станка и длительный срок эксплуатации. Шпиндель (5) смонтирован на суппорте (3) и вращается в шариковых подшипниках, помещенных в жесткий цельный металлический корпус (4). Для настройки станка на размер предусмотрен штурвал (6), с помощью которого шпиндель перемещается в вертикальном направлении, и рукоятка (7), фиксирующая положение суппорта. Вращение шпинделя осуществляется от электродвигателя, смонтированного на плите, посредством клиноременной передачи. Для изменения скорости вращения шпинделя установлены двухступенчатые шкивы (16) на электродвигателе и шпинделе. Удаление стружки происходит через закрепленный на столе кожух (10). Прижим заготовки эластичный (14) облегчает условия работы, удерживая заготовку на рабочем столе, и не позволяет заготовке отходить от фрезы, за счет чего повышается безопасность труда, так как нет необходимости нахождения рук рабочего в зоне действия фрезы. Толщина снимаемого слоя древесины регулируется при помощи передней (8) и задней (9) направляющих линеек. Подвижной стол (13) (каретка) служит для перемещения пиломатериалов при фрезерных работах. Так, например, для фрезирования торцов и шипов. На каретке закреплен прижим (11) с линейкой, обеспечивающей фрезеровку под углом. Подвижный стол (каретка) свободно перемещается по направляющей (12) на шариках (линейных подшипниках). Расчетно-графическая работа

1. Станок прирезной многопильный ЦДК 5-3

2. Данный станок предназначен для прямолинейной продольной распиловки досок и брусков в деревообрабатывающих производствах.

3. Технические данные станка приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Показатели	Значение
Ширина выпиливаемых деталей, мм: максимальная минимальная	260 10
Толщина обрабатываемого материала, мм: максимальная минимальная	120 6
Минимальная длина заготовок, мм	400
Наибольшее количество пил	5
Наибольшая скорость резания, м/с	60*
Скорость подачи, м/мин: максимальная минимальная	30 6,6\5
Диаметр пил, мм: максимальный минимальный	400 315
Ширина конвейерной цепи, мм	300
Диаметр посадочной шейки вала под инструмент, мм	60h7
Расстояние от пола до рабочей поверхности стола, мм	920
Количество обслуживающих рабочих, чел	2
Габаритные размеры станка, мм	1925х1780х1625
Масса станка, кг	2150



4. Описание конструкции станка

Составные части станка указаны на рис. 1, органы управления - на рис. 2. На пильном валу устанавливается оправка с пилами диаметром 315-400 мм по ГОСТ 980-80. При корректировке режимов пиления возможна установка пил по ГОСТ 9769-79, ГОСТ 18479-7 3 и других типов. При пилении материала малых высот следует применять пилы меньших диаметров. Позади пил устанавливается расклинивающие и направляющие ножи. Зазор между ножами и линией вершин зубьев пил не должен превышать 10 мм.