Изучение конструкции многопильного прирезного станка ЦДК 5-3

При распиливании толстых  пиломатериалов для уменьшения сопротивления  подаче вместо расклинивающих ножей  допускается устанавливать направляющие ножи.

Позади пил необходимо установить расклинивающие и направляющие ножи. Расклинивающие ножи устанавливаются  за крайними пилами постава, направляющие - за остальными пилами.

Толщина расклинивающих ножей должна превышать ширину пропила (зубчатого венца пилы) на 0,5 мм. Зазор между каждым ножом и зубчатым венцом пилы должен быть не более 10 мм.

Чертеж ножа приведен на рисунке 1.2.2.

 

 

Рис. 1.2.2. Нож. Материал – сталь 45.

Справочные размеры при  изготовлении ножей:

B=S+2+0,5 —для расклинивающего ножа; B=S+2

- для направляющего ножа, где S - толщина пилы,

S+2+5 - развод или плющение, мм

 

 

В зависимости от количества пил в поставе, ширины выпиливаемых деталей необходимо изготовить и  поставить между ножами промежуточные втулки (Рис. 1.2.3). Их длина должна быть равна ширине выпиливаемых деталей. Необходимо изготовить также втулки, обеспечивающие зажим ножей. Они выполняются по рисунку 1.2.3 с учетом ширины постава пил.

 

Рис. 1.2.3. Втулка.

1. Материал - сталь 45. 2. Фаски 0,5x45º

 

 

В прижимном башмаке необходимо сделать прорези для пил по рисунку 1.2.4 в соответствии с набранным поставом пил. После этого башмак необходимо закрепить на рычагах второго (по ходу подачи) прижимного ролика суппорта.

Рис. 1.2.4. Башмак.

1. Материал — текстолит. 2. С - 4 отв. ø 13 мм.

3. Размер L и количество пазов определяются количеством

пил в поставе и размерами выпиливаемых заготовок.

После того, как установлены  пилы, ножи, прижимной башмак, следует  продолжить размерную настройку  станка.

При помощи маховичка 8 (чертёж 15КП.СД03072.010ОВ) установливается пильный вал по высоте таким образом, чтобы нижние зубья пилы находились ниже рабочей поверхности конвейерной цепи на 2-3 мм.

При помощи маховичка 7 устанавливается суппорт на толщину распиливаемого материала, ориентируясь по шкале перемещений суппорта.

По шкале устанавливается направляющая линейка на требуемую ширину выпиливаемых первой пилой деталей. После установки направляющую линейку необходимо закрепить рукояткой фиксации направляющей линейки.

Кнопками «Пуск» подачи и «Пуск» двигателя пильного вала на пульте управления включается двигатель пилы и привод подачи. Переключателем выбора скорости электродвигателя подачи устанавливается требуемая скорость подачи.

В механизме подачи установлен привод с редуктором и двухскоростным электродвигателем. При установке звездочки на редукторе с числом зубьев Z=11 скорости подачи составят 6,5 м/мин и 13 м/мин. При установке звездочки на редукторе с числом зубьев Z=26 скорости подачи составят 15 м/мин и 30 м/мин (при первой и второй скорости вращения электродвигателя привода подачи).

Скорость подачи должна быть такой, чтобы не было перегрузки двигателя  пильного вала.

Для обеспечения точности обработки особое внимание нужно обращать на качество подготовки пил. Пилы должны быть одного диаметра, тщательно выправлены, отрихтованы, заточены и разведены.

В случае непрямолинейности реза производится дополнительная регулировка положения прижимных роликов вместе с ползунами, сдвигая их конец в сторону.

Точную ширину выпиливаемых деталей устанавливается обработкой и замером деталей и корректировкой положения направляющей линейки и размера L (рис. 1.2.1). Базовая кромка заготовок должна быть прямолинейной и при обработке плотно прилегать к направляющей линейке.

 

Уровень конвейерной  цепи относительно уровня стола станка регулируется мерными прокладками толщиной 3-4 мм, которые подкладываются под направляющие по мере их износа. Уровень конвейерной цепи должен быть выше уровня стола на 3 - 7 мм.

Регулирование зазора между  суппортом и направляющими станины  обеспечивает перемещение суппорта без рывков и заеданий. Зазор регулируется положением клина.

Усилие прижима распиливаемого материала к конвейерной цепи прижимными роликами регулируется сжатием или ослаблением их пружин, помещенных в корпусе суппорта.

Зазор между предохранительными упорами должен быть не более 1 мм. При увеличении зазора, его необходимо отрегулировать до требуемой величины винтами. Зазор между упорами нижней защиты регулируется установкой компенсационных колец.

Положение направляющей линейки относительно плоскости  пил регулируется двумя винтами на корпусе линейки при пилении пробных заготовок.

 

1.3 Анализ конструкций  станков аналогичного типа

 

Многопильный  станок ЦМ-200 (ДК-200М)

 

Станок предназначен для продольной распиловки дисковыми  пилами 2-ух кантных, и 3-х кантных  брусьев на обрезные доски и 4-х  кантный брус высотой до 200 мм.

 

Многопильный станок ЦМ-200 (ДК-200М) применяется на лесопильных  и деревообрабатывающих предприятиях высокой производительности в качестве станков второго ряда.

 Главное движение  от мощного электродвигателя (90 кВт; 110 кВт) передается либо через  упругую муфту, либо поликлиновыми  ремнями (под заказ). Пильный вал - нижнего расположения вращается в подшипниковом узле и имеет вторую опору, которая выполнена в виде подвижной пиноли. Для смены пил пиноль отодвигается. Пиление встречное. Подача заготовок осуществляется мощным вальцовым подающим механизмом, гарантирующим надежное закрепление и прямолинейную распиловку бруса.

 Привод осуществляется  от электродвигателя через ременную  передачу редуктор и цепную  передачу на верхние и нижние  приводные подающие валы. Настройка верхних валов по высоте обрабатываемого материала - осуществляется винтом. Скорость подачи - изменяется шкивами.

Отличительные особенности  многопильного станка ЦМ-200 (ДК-200М)

- мощная и надежная  станина

- высокое качество  получаемых пиломатериалов

- базирование заготовки  - центральное, не требующее боковой  базовой поверхности;

- Разнесенные по длине вала подшипниковые опоры и отсутствие консоли позволяют обрабатывать брус шириной до 800мм.

- когтевая защита и  система блокировок обеспечивают  безопасность работы оператора.

- простота и надежность  в эксплуатации

 

 

 

 

 

 

 

Технические характеристики многопильного станка ЦМ200 (ДК200М)

Размеры обрабатываемого  материала, мм:
- толщина	50 -200
- ширина	800
- длина минимальная	1200
Диаметр пил, мм	До 630
Диаметр вала, мм	80
Количество пил, шт:
- при высоте  распила 200 мм	7
- при высоте  распила 150 мм	10
Наибольшее расстояние между пилами, мм	620
Частота вращения пильного вала, об/мин	1500(3000)
Скорость подачи, м/мин	4,2: 5,0; 6,0: 8,0
Мощность э/двигателя  пильного вала, кВт	90 -110
Мощность э/двигателя  привода подачи, кВт	2,2-5,5
Габариты, мм	2400х2500х1600
Масса, кг	4 000

 

Многопильный  станок ДК-120

 

Станок предназначен для продольной распиловки дисковыми пилами 2-х кантных, и 3-х кантных брусьев на обрезные доски и 4-х кантный брус высотой до 150 мм.

 Многопильный станок  ДК-150 применяется на лесопильных и деревообрабатывающих предприятиях высокой и средней мощности в качестве станков второго ряда.

 Конструкция предусматривает  установку до 7 дисковых пил. Главное  движение от электродвигателя  через ременную передачу на  пильный вал. Вал нижнего расположения консольного типа. Настройка на различную ширину пиления производится проставочными кольцами между пилами.

Подача материала осуществляется 2-мя верхними и 2-мя нижними приводными вальцами. Привод - от электродвигателя через ременную передачу. Настройка верхних валов по высоте обрабатываемого материала осуществляется маховиком через червячно-зубчатую передачу.

Отличительные особенности  многопильного станка ДК-150

- жесткая и мощная  станина

- подача четырехскоростная,  регулировка шкивами;

- базирование заготовки  - центральное, не требующее боковой  базовой поверхности;

- когтевая защита и  система блокировок обеспечивают  безопасность работы оператора;

- быстрота и удобство  смены пил за счет консольного  вала.

- простота в обслуживании

Технические характеристики многопильного станка ДК120

Размеры обрабатываемого  материала, мм:
- толщина	10-120
- ширина	до 460
- длина не  менее	800
Суммарная высота пропила, мм
- при подаче 4,5 м/мин	720
- при подаче 20 м/мин	500 (350*)
Диаметр пил, мм	500
Диаметр вала, мм	50
Количество пил, шт.	7
Наибольшее расстояние между крайними пилами, мм	220
Наименьшее расстояние между соседними пилами, мм	10
Скорость подачи (ступенчатая), м/мин	4,5;12;16;20
Частота вращения пильного диска, об/мин	1950
Установленная мощность, кВт	30,75
Габариты, мм	1800х1300х1600
Масса, кг	1750
*Твёрдолиственных  пород древесины

2 Расчётная часть

2.1 Расчёт скоростей  подачи по мощности привода,  по качеству обработки, по работоспособности инструмента

 

Дано:

     Pр=30 кВт – мощность резания;

     D=400 мм – диаметр пилы;

     t=30 мм – толщина пропила;

h=197 мм – расстояние от оси пилы до стола;

Трез=300 мин – время работы инструмента;

n=2860 мин^-1 – частота вращения пильного вала;

δ=55˚ – угол резания;

S=2,5 мм – толщина инструмента;

z=36 – число зубьев.

             - угол выхода режущего инструмента

φ_вых = 33˚;

 - угол входа режущего инструмента

φ_вх = 10˚;

 - средний угол

φ_ср = 21,5˚;

а_п=1 – поправочный множитель на породу древесины (для сосны - мягкая порода);

а_w=1 – поправочный множитель на влажность древесины (для сосны при W=15%);

a_t=0,9 – поправочный множитель на глубину обработки (при t=30 мм) ;

 - путь резания;

- длина резания;

φ_кон = φ_вых – φ_вх – угол контакта режущего инструмента

φ_кон = 23˚;

 

Lp = 68,85 м

a_ρ = 2,5 – поправочный множитель на затупление резцов;

a_δ = 0,86 – поправочный множитель на угол резания резцов (при δ=55˚);

  – скорость главного движения резания

υ= 60 м/с;

a_υ = 1,02 – поправочный множитель на скорость резания.

 

а_попр = а_п∙ а_w∙ a_ρ∙ a_δ∙ a_υ∙ a_t – общий поправочный множитель

а_попр = 1,9737.

 – касательная составляющая силы резания 

                                               (табличная),

где i = 2 шт – число пил, участвующих в пилении;

      Bпр – ширина срезаемого слоя (Bпр = S+2∙0.3= 3,1 мм);

Fxт = 17,5 Н/мм.

По таблице 8.10 [1] находим толщину срезаемого слоя в середине дуги резания  а_серед:

a_серед = 0,2875 мм;

 – средняя толщина слоя;

a_ср = 0,232 мм.

 – подача на зуб при заданной мощности резания;

Sz_р = 0,633.

 – скорость движения подачи по мощности привода

υs_р = 65,17 м/мин.

Rm max = 320 мкм – шероховатость поверхности пропила;

По таблице 8.8 [1] определяем максимальную подачу на зуб Sz_R при заданной шероховатости:

Sz_R = 0,3 мм;

 - скорость движения подачи по качеству обработки

υs_R = 30,89 м/мин.

По приложению 15-17 [2] определяем минимально допустимый коэффициент напряжённости межзубной впадины пилы σ_min:

σ_min = 1,5 (для древесины хвойной породы);

 – подача на зуб по работоспособности инструмента,

где – шаг зубьев пилы, мм;

tз = 34,89 мм;

Szσ = 0,271 мм.

 – скорость движения подачи по работоспособности инструмента

υs_σ = 27,9 м/мин.

 

2.2 Расчёт сил и мощности резания

 

Примем скорость подачи υ_s = 30 м/мин.

Подачу на один зуб  определим по формуле

 ;

Sz = 0,291 мм.

а_ср = Sz∙sinφ_ср

а_ср = 0,107 мм

a_серед = 0,132 мм.

По таблице 8.10 [1] определяем удельную работу Кт:

Кт = 85,4 Дж/см³ .

Определяем расчётную мощность резания:

Ррез = Кт∙ а_попр∙В_пр∙t∙i∙ υ_s/60;

Ррез = 15676 Вт.

 

Определяем силовую  касательную Fхц и нормальную Fzц силы резания:

Fхц = 267,27 Н

По таблице 18.12 [1] определяем переходный множитель m от касательной к нормальной силе резание:

при Sz = 0,291, m =  0.213;

Fzц = Fxц∙m;

Fzц = 55,65 Н.

Определяем среднюю касательную силу на зубе Fx ср:

Fx ср = 116,21 Н.

Определяем максимальную и минимальную силы резания:

   и   ,

где аmax и amin – соответственно максимальная и минимальная толщина слоя:

аmax = Sz∙sinφвых

аmin = Sz∙sinφвх

аmax = 0,16 мм и аmin = 0.05 мм;

Fx max = 173,77 Н

Fx min = 54,3 Н.

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

Fs = Fxц∙cosφср + Fzц∙sinφср

FN = Fxц∙sinφср - Fzц∙cosφср;

 

Fs = 268,96 Н

FN = 46,2 Н.

Определяем результирующую силу:

Fц = 272.02 Н.

 

2.3 Расчёт механизма подачи: определение тягового усилия, давления прижимных элементов, мощности привода