Машины для деревообработки

Расклинивающие ножи устанавливаются позади крайних пил, а направляющие - позади пил, расположенных между крайними пилами.

Рисунок 1 - Составные части станка, 1 - станина; 2 - механизм подачи; 3 - установка ножей; 4 - механизм пильный; 5 - противовыбрасователь; 6 - суппорт; 7 - механизм управления суппортом; 8 - механизм управления пильным валом; 9 - электрооборудование; 10 - связь; 11 - линейка; 12 - ограждение боковое

Толщина расклинивающего ножа должна превышать ширину пропила на 0,5 мм. Толщина направляющих ножей должна быть равна расчетной ширине пропила /толщина пилы плюс значение развода или плющения зубьев.

При пилении несколькими пилами расклинивающие ножи устанавливаются так, чтобы превышение толщины ножа над шириной пропила приходилось на наружную сторону от плоскости пилы.

Подача материала осуществляется от специального привода цепью конвейера, звенья которой движутся по призматически¹-: направляющим. Бесступенчатое изменение скорости подачи осуществляется вариатором /входит в состав привода/ без остановки цепи конвейера.

В звездочке привода конвейера имеется срезной штифт, предохраняющий механизм подачи от поломок.

Материал прижимается к цепи конвейера роликами, установленными в суппорте станка. Суппорт перемещается по направляющим станины и устанавливается по высоте в зависимости от толщины распиливаемого материала.

Рис. 2. Расположение органов управления: 1 - рукоятка фиксации направляющей линейки; 2 - кнопка реверса подачи; 3 - кнопка "Общий стоп"; 4 - кнопка "Стоп" подачи; 5 - кнопка включения механизма подачи; 6 - кнопка "Пуск" двигателя пильного вала; 7 - ручка управления изменения скорости подач; 8 - маховичок подъема и опускания суппорта; 9 - рукоятка подъема предохранительных упоров; 10 - маховичок подъема и опускания пильного вала; 11 - рукоятка выключателя автоматического



5. Функциональная схема станка приведена в приложении А.

6. Схема кинематическая приведена в приложение Б. От двигателя 1 через упругую муфту вращение передается пильному валу 1, с установленным на нем набором пил 9. Подача осуществляется от бесступенчатого привода 14 через звездочку 13, втулочно - роликовую цепь на звездочку 12, соединенную через срезной предохранительный штифт с осью V. Звездочками 11 приводится в движение цепь конвейера.

Прижим материала осуществляется подпружиненными вальцами 10. Подъем и опускание пильного вала осуществляется маховичком 5 и червячной парой 2, 3, подъем и опускание суппорта - маховичком 4 через коническую зубчатую пару 6, 7, винт и гайку 8.

В зависимости от диаметра применяемых пил производится вертикальное перемещение пильного вала.

Для предохранения от обратного вылета материала на станке установлены три ряда предохранительных упоров, связанных между собой, а также боковые щитки.

Для удаления опилок в верхней части суппорта имеется патрубок, который присоединяется к эксгаустерной сети.

Станок комплектуется расклинивающими и направляющими ножами для пиления пилой 3420-0194 ГОСТ 980-80 толщиной 2,2 мм.

Произведем кинематические расчёты.

Расчёт резания

n₁ = 2490 мин^-1 - частота вращения вала двигателя 1;

d₉ = 400 мм - диаметр пилы 9;

Скорость резания определяется по формуле:



х_р = 60 м/мин.

Расчёт подачи

Наименьшая скорость подачи:

n₁₄ = 14 об/мин - мин. частота вращения вала привода 14;

z₁₃ = 17 - число зубьев звёздочки 13;

z₁₂ = 20 - число зубьев звёздочки 12;

d₁₁ = 155 мм - диаметр конвейерной звёздочки 11;

Минимальная частота вращения конвейерной звёздочки определяется по формуле:

n₁₁ = 797,5 об/мин;

Минимальная скорость подачи определяется по формуле:

х_min = 6,47 м/мин.

Наибольшая скорость подачи:

n₁₄ = 2880 об/мин - макс.частота вращения вала привода 14;

z₁₃ = 26 - число зубьев звёздочки 13;

z₁₂ = 20 - число зубьев звёздочки 12;

d₁₁ = 155 мм - диаметр конвейерной звёздочки 11;

Максимальная частота вращения конвейерной звёздочки определяется по формуле:



n₁₁ = 3744 об/мин;

Максимальная скорость подачи определяется по формуле:

х_max = 30,37 м/мин.

Перемещение суппорта

n₄ = 1 - оборот маховика 4;

z₆ = 17 - число зубьев зубчатого колеса 6;

z₇ = 30 - число зубьев зубчатого колеса 7;

t = 4 мм - шаг винтовой передачи;

Перемещение суппорта на один оборот маховика определяется по формуле:

h = 2,27 мм.

Перемещение пильного вала

n₅ = 1 - оборот маховика 5;

z₂ = 68 - число зубьев зубчатого колеса 2;

z₃ = 4 - число заходов винта 3;

t = 4 - шаг винтовой передачи;

Перемещение суппорта на один оборот маховика определяется по формуле:



h = 68 мм.

7. На станке применяются дисковые пилы для продольной распиловки типа 1 с разведенными зубьями диаметром до 400 мм и толщиной до 2,5 мм. Диаметр внутреннего отверстия 50 мм.

Рекомендуется ставить пилы, имеющие следующие угловые параметры: г=35, в=40, б= 15, д=55.

Размеры дисковых пил и число зубьев определяется по ГОСТ 980-80. Профиль зубьев пилы представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Профиль зубьев пилы

Пилы крепятся на пильный вал при помощи прижимных планшайб. В пиле имеется специальное отверстие, в которое вставляется штифт, препятствующий повороту диска пилы при пилении.

8. Порядок выполнения наладки:

Выбор и установка пильного диска на вал

Выбор пильного диска осуществляется в зависимости от обрабатываемого материала и точности распиловки. При установке пильных дисков необходимо иметь набор колец которые устанавливают между пилами в зависимости от ширины заготовки.

Установка направляющей линейки

Наладка направляющей линейки осуществляется путем установки ее на заданное расстояние относительно пильного диска. Установка размера производится с помощью метрической линейки на кромке стола.

Наладка прижимных вальцов

Прижимные вальцы устанавливаются в зависимости от толщины заготовки. При наладке необходимо взять эталонную деталь толщиной на 3-5мм меньше заготовки. Эталонную деталь укладывают на поверхность гусеницы и вращением маховика опускают вальцы до легкого касания.

Настройка скорости подачи

Производится в зависимости от толщины материала. При распиловки твердых пород скорость подачи должна быть минимальной.

Контрольная распиловка

После наладки станка производится контрольная распиловка. Отклонения полученные в результате распиловки сравнивают с допустимыми. Затем необходимо произвести подналадку.

9. Станок оснащен предохранительной муфтой со срезным штифтом, обеспечивающей отключение привода подачи при перегрузках.

Время торможения пильного вала не превышает 6 с.

Станок оснащен патрубком для подсоединения к системе механизированного удаления отходов.

На входе заготовки станка по всей ширине просвета установлены два ряда верхних и один ряд нижних предохранительных упоров.

10. Произведем расчет силовых параметров резания. Схема для расчета приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Функциональная схема станка



Примем скорость подачи х_s = 30 м/мин.

Подачу на один зуб определим по формуле:

;

Sz = 0,291 мм.

а_ср = Sz•sinц_ср

а_ср = 0,107 мм

a_серед = 0,132 мм.

По таблице [1] определяем удельную работу К_т:

К_т = 85,4 Дж/см³ .

Определяем расчётную мощность резания:

Р_рез = К_т• а_попр•В_пр•t•i• х_s/60;

Р_рез = 15676 Вт.

Определяем силовую касательную F_хц и нормальную F_zц силы резания:

F_хц = 267,27 Н.

По таблице [1] определяем переходный множитель m от касательной к нормальной силе резание:

при S_z = 0,291, m = 0.213;



F_zц = F_xц•m;

F_zц = 55,65 Н.

Определяем среднюю касательную силу на зубе Fx ср:

F_{x ср} = 116,21 Н.

Определяем максимальную и минимальную силы резания:

и ,

где а_max и a_min - соответственно максимальная и минимальная толщина слоя:

а_max = Sz•sinц_вых

а_min = Sz•sinц_вх

а_max = 0,16 мм и а_min = 0.05 мм;

F_{x max} = 173,77 Н

F_{x min} = 54,3 Н.

Определяем силу резания на направление подачи Fs и силу резания на направление, перпендикулярное подачи, FN:

F_s = F_xц•cosц_ср + F_zц•sinц_ср

F_N = _Fxц•sinц_ср - F_zц•cosц_ср;

F_s = 268,96 Н

F_N = 46,2 Н.



Определяем результирующую силу:

F_ц = 272.02 Н.

11. Давление прижимных элементов определим исходя из расчетной схемы (рис. 4):

F_т = б•( F_s +4•F_тк + F_тр), то есть

F_т = б•[F_s+4•q•м+(4•q + G_д - F_N)•f]

F_т = 4•q•ц;

где б = 1,5 - коэффициент запаса;

ц =0,3 - коэффициент сцепления подающего гладкого вальца с древесиной;

м = 0,1 - коэффициент трения качения гладких роликов по древесине;

f = 0,12 - коэффициент трения скольжения звеньев конвейера по направляющим;

G_д = 240 Н - вес заготовки.

Приравнивая правые части уравнений между собой, находим давление прижимных элементов q:

4•q•ц = б•[F_s+4•q•м+(4•q + G_д - F_N)•f]

q = 387,725 Н.

Определение тягового усилия:

F_т = б•[F_s+4•q•м+(4•q + G_д - F_N)•f]

F_т = 1395,81 Н.



Определение мощности привода механизма подачи:

,

где х_s = 30 м/мин- скорость подачи;

з - КПД механических передач, рассчитываемых по формуле

з = 0,99^N•0.98^M•0,97^K ,

где N = 9 - количество пар подшипников;

М = 2 - количество пар зубчатых колёс;

К = 2 - количество пар звёздочек.

12. Производительность станка определяем по формуле для станков проходного типа:

,

где V_s = 30 - скорость подачи, м/мин;

Т = 480 - длительность рабочей смены, мин;

i₀ = 1 - число одновременно обрабатываемых деталей;

i_p = 1 - число проходов для полной обработки заготовки;

L = 4 - длина детали, м;

K_p = 0,8, K_i = 0,8 - коэффициенты использования рабочего и машинного времени соответственно.

Тогда:

Q = 2304 шт/смена.



Список использованных источников

1. Амалицкий, В.В. Деревообрабатывающие станки и инструменты [Текст]: учебник для среднего профессионального образования / В.В. Амалицкий, В.В. Амалицкий. - М.: ИРПО: Издательский центр "Академия", 2002. - 400 с.

2. Суханов В.Т., Кишенков В.В. Резание древесины и дереворежущий инструмент - Учебное пособие для студентов специальностей 170400 и 260200. - М.:МГУЛ, 2002. - 168 с.

3. Худяков, А. В. Деревообрабатывающие станки и работа на них. Учеб. пособие для проф. - техн. училищ - М.: Высш. шк., 1965 - 296 с.: ил.

4. Левадный, В. С. Обработка дерева на станках - М.: ООО Аделант, 2005. - 384 с.

5. Основы теории и расчета деревообрабатывающих станков, машин и автоматических линий. Грубе А. Э., Санев В. И. - М.: Изд-во "Лесная промышленность", 1973. - 384 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru