Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Конструкция круглопильного станка и расчёт параметров

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Восточно-Сибирский государственный университет

технологии и управления»

(ГБОУ ВПО ВСГУТУ)

Кафедра «Производство строительных материалов

и изделий»

Допущен к защите

Руководитель проекта

д.т.н., проф.

_________ Д.Р. Дамдинова

^(дата)

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Оборудование отрасли»

(Д 330.03.1.02.027.0000 ПЗ)

на тему: «Конструкция круглопильного станка и расчёт параметров»

Студент ________ Л.Р.Чимитова

^(дата)

Группа 349-1

Улан-Удэ

2012 г.

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления

(ФГБОУ ВПО ВСГУТУ)

ЗАДАНИЕ

Студенту 4 курса группы строительный факультет

Фамилия Чимитова Имя Людмила Отчество Ринчиновна

Срок выполнения проекта_________________________________________

Защита проекта назначена на______________________________________

Время выдачи задания____________________________________________

1. Тема проекта: Конструкция круглопильного станка и расчёт параметров

2. Исходные данные к проекту:____________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): введение, обзор современного состояния вопроса по применению шипорезных станков в технологии деревообработки, классификация и характеристика круглопильных станков; описание конструкции круглопильного станка; расчет параметров круглопильного станка ; настройка и работа на круглопильных станках, техника безопасности при эксплуатации круглопильных станков.

4. Перечень графического материала:________лист А3___(общий вид, кинематическая схема)__________________________________________________

Литература:

Амалицкий, В. В. Оборудование отрасли/ В. В. Амалицкий, Вит. В. Амалицкий - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005.- 584 с.
Дамдинова, Д.Р. Дереворежущие станки и инструменты: учеб.пособие/ Д.Р. Дамдинова, Ц.Д. Дамдинов, М.М. Зонхиев.- Улан-Удэ: изд-во ВСГТУ, 2011.-244 с.
Афанасьев П. С. Конструкции и расчеты деревообрабатывающего оборудования: справочник. – М.: Машиностроение.
Худяков, А. В. Деревообрабатывающие станки и работа на них/ А.В. Худяков.-М.; Высш. Школа, 1972.-328 с.

Руководитель проекта: _________________ Дамдинова Д. Р.

Задание принял к исполнению: _____________ Чимитова Л.Р.

Содержание

	Введение	4
1	Обзор современного состояния вопроса по применению круглопильных станков в технологии деревообработки	6
2	Классификация и характеристика круглопильных станков	13
3	Расчет скорости подачи и скорости главного движения	50
3.1	Кинематический расчет привода подачи	54
3.2	Расчет производительности станка	57
4	Настройка и работа на круглопильных станках	58
5	Техника безопасности при эксплуатации круглопильных станков	59
	Заключение	65
	Приложение А	66
	Список литературы	66

Введение

Деревообработка – одна из быстроразвивающихся и перспективных отраслей промышленности страны, ещё бы ведь на долю нашей страны приходится около пятой части всех лесов земного шара. И не менее значимый фактор это то, что древесина — сырье, запасы которого могут непрерывно восстанавливаться в отличие от невозобновляемых (газа, угля, руды, нефти, торфа и др.). Из этого следует вывод — для того чтобы деревообработка в России динамично развивалась, не нужно стоять на месте, нужно внедрять новые технологии деревообработки, вводить в эксплуатацию новое оборудование, повышать квалификацию персонала.

Основным направлением развития лесопильно деревообрабатывающего станкостроения является создание комплектов оборудования, обеспечивающих комплексную механизацию производства с максимальным использованием древесины. В основе создания современного лесопильного оборудования лежит производство высокоунифицированных станков агрегатным методом.

Этот метод наиболее экономически эффективен при комплексной механизации производства. Он позволяет значительно уменьшить парк запасных частей и внедрить узловой метод ремонта. Важным направлением в современном станкостроении является бесступенчатое изменение скорости подачи на деревообрабатывающих станках с дистанционным управлением механизмом подачи. Основными средствами механизации станков и особенно их механизмов подачи являются гидравлические, пневматические, электрические системы. Они применяются каждая в отдельности или в сочетании.

Важную роль в формировании деталей на станке выполняет инструмент. Высококачественная обработка материала в значительной степени зависит от конструкции и состояния режущего инструмента. Удачная конструкция режущего инструмента способствует увеличению производительности труда, созданию новых конструкций станков и рациональных методов обработки.

Для повышения производительности оборудования и качества обработки, тем более при внедрении допусков и посадок в деревообработке, необходима рационализация инструментального хозяйства.

Задачами, требующими быстрейшего разрешения, являются: улучшение геометрических форм инструмента; внедрение в промышленность инструмента, оснащенного пластинками из твердого сплава и других стойких материалов; внедрение правильной организации труда в инструментальном хозяйстве для повышения качества подготовки инструмента; применение рациональных конструкций инструмента для экономного расходования сырья.

Для производства изделий из древесины исходный материал в виде досок, листов фанеры и древесных плит (а также круглых древен) требуется предварительно раскроить на заготовки.

Для этой цели используются распиловочные станки: круглопильные или ленточные. Для изготовления прямых заготовок сравнительно небольшой толщины, используются круглопильные станки. Для распиловки толстых заготовок (круглых бревен, брусков) используется ленточный станок, где режущим инструментом служит натянутая на ведущие ролики, бесконечная лента с режущими зубьями. Также ленточная пила используется для изготовления криволинейных заготовок.

Целью настоящего проекта является проектирование конструкции круглопильного станка.

Задачами являются:

- изучение состояния вопроса по применению круглопильных станков в технологии деревообработки;

- изучение принципа работы и характеристик круглопильных станков и станочных линий с их применением;

- расчет параметров круглопильного станка;

- ознакомление с правилами настройка и работы на круглопильных станках;

- изучение условий безопасной эксплуатации круглопильных станков

1.Обзор современного состояния вопроса по применению круглопильных станков в технологии деревообработки

Большая часть технологических операций в деревообработке выполняется на круглопильных станках. Простота устройства, высокая производительность способствуют их использованию на всех раскроечных операциях первичной и вторичной обработки древесины.

Исходя из общности технологического назначения, круглопильные станки можно разделить на следующие основные группы:

для распиловки бревен;

для продольной обрезки кромок у необрезных досок и горбылей;

для продольного раскроя пиломатериалов , и плит по ширине;

для продольного раскроя пиломатериалов по толщине (ребровые) ;

для поперечного раскроя пиломатериалов и плит;

форматные для обрезки листовых материалов и древесных

плит;

универсальные для продольного, поперечного распиливания

и распиливания под углом.

Форма и размеры распиливаемого материала и направление распиловки по отношению к волокнам годичных слоев определяют тип, размеры и конструктивное устройство станков. В соответствии с этим каждая группа имеет различные модификации, определяемые более узкими признаками назначения станка.

Специфика обработки древесных материалов обусловила появление различных схем подачи. В станках для продольного распиливания движение подачи осуществляет обрабатываемый материал, а для поперечного распиливания подачу главным образом выполняет механизм резания.

2. Классификация и характеристика круглопильных станков

На рисунке 1 дана конструктивно-технологическая классификация круглопильных станков для продольного и поперечного распиливания, применяющихся в производствах первичной и вторичной обработки древесины. В этой классификации не приводятся станки с ручной подачей, так как их применяют на предприятиях с небольшим объемом производства.

Станки для поперечной распиловки классифицируются по виду подачи пилы (по дуговой и прямолинейной траектории), что отражается в их конструктивной форме.

К станкам с дуговой траекторией относятся маятниковые и балансирные. В них пильные суппорты располагаются под столом и над столом. В балансирных станках из-за их горизонтального расположения пила имеет движение вверх и вниз.

К станкам с прямолинейным движением пилы относятся рычажно-шарнирные и суппортные. Пильные диски у этих станков располагаются над столом.

Существенным признаком для классификации служит также механизация подачи обрабатываемого материала цепными конвейерами. К этому типу станков относятся концеравнители двух; и многопильные, многопильные станки типа триммер и слешер.

Главным рабочим элементом круглопильного станка является пильный вал, который укрепляется на станине стационарно или на подвижном суппорте. В некоторых конструкциях станков предусматривается два и более пильных валов. На валу устанавливается один и более пильных дисков.

На универсальных круглопильных станках пильный вал укрепляется на суппорте с поворотным устройством, что позволяет устанавливать пильный диск под углом к горизонтальной плоскости рабочего стола. Пильные валы обычно имеют одноступенчатую ременную передачу от двигателя, или вал ротора электродвигателя служит одновременно и пильным валом.

Вторым главным элементом станка является механизм подачи. Станки имеют подачу с проходной обработкой заготовок и на позиции. Станки с проходной обработкой оборудуются механизмами подачи: вальцовыми, вальцово-дисковыми, конвейерными с гусеничными и цепными тяговыми органами. Станки с позиционной обработкой оборудуются механизмами подачи пильных суппортов гидравлическим или пневматическим, цилиндрами либо кулисными кривошипно-шатунными, зубчатыми рейками с шестернями или винтом и гайкой. Для станков продольной распиловки применяется вальцовая подача .Она проста по устройству, удобна в эксплуатации, поэтому имеет широкое распространение.

Рисунок 1- Классификация круглопильных станков

Таблица 1- Технические характеристики

Показатели

Станок ЦДТ6-3

Станок ЦДТ-7

Диаметр основной пилы (наибольший), мм

Диаметр верхней пилы (наибольший), мм

Диаметр распиливаемого бревна, см

Скорость рабочего хода тележки, м/мин

Мощность механизма резания, кВт

Общая установленная мощность двигателей, кВт

1250

до 80

57,7

1250

1000

110

до 80

121,5

Таблица 2- Краткая техническая характеристика станков

Показатели

Ц2Д-5А

Ц2Д-5Б

ЦА-2

Ц5Д-2

Наибольший просвет станка, мм

Размеры обрабатываемой доски, мм

Ширина наибольшая

Толщина наибольшая

Толщина наименьшая

Длина наибольшая

Длина наименьшая

Расстояние между пилами или ширина отпиливаемой доски, мм

Наибольшее

Наименьшее

Число оборотов пильного вала, об/мин

Диаметр пил, мм

Наибольший

Наименьший

Число пил, шт.

Скорость подачи, м/мин

Количество приводных вальцов, шт.

Вес станка без электрооборудования, кг

Габаритные размеры станка, мм

Длина

Ширина

Высота

Электродвигатель резания и его мощность, кВт

Электродвигатель подачи и его мощность, кВт

Электродвигатель гидронасоса и его мощность, квт

710

630

100

7500

1600

300

2860

400

300

80; 120; (100;150)

2100

1940

1560

1400

АО82-4; 40

АО51-6/4;

1,7/2,8

АО5-6; 2,8

800

720

100

7500

2000

300

2350

500

400

2-3

84; 96

(126; 144)

3080

3980

2270

1390

АО2-81-4.

АО2-74-1

40/22

АО2-42-6/4;2,1/3

АОЛ2-32-4;

3,0

7000

665

300

2870

450

250

40; 51; 57

2(и 2 )

1030 (с электродви

гателем)

1350

965

1150

АО62-2; 10

ФТ 42/8-6-4; 0,8; 1,0; 1,4

450

6000

600

100

2930

320

13; 8; 48

1230

1560

1750

1310

АО63-2;

0,6

3. Расчет скорости подачи и скорости главного движения

Минимальный диаметр пилы определяется по формуле:

, мм, где

h- высота распиливаемого материала, мм;

d_ш- диаметр зажимной шайбы, мм.

D_min=2[100+0.5*50+6]=262 мм

Мощность привода механизма резания :

N_пр= N_рез/η,где

η- коэффициент полезного действия механизма резания. Его значения меняются в зависимости от типа станка:

Однопильный прирезной станок с ручной подачей ...... 0,9

Двойной обрезной станок Ц2Д-5А ................................. 0,7 — 0,8

Реечный станок ЦА .......................................................... 0,75—0,85

Ребровый станок ЦР-4 ....................................................... 0,7 — 0,8

Прирезной станок с гусеничной подачей ЦДК-4 ............ 0,9

N_рез — определяется по формуле

N_рез=Kbhu/(60*102) кВт, где

b- ширина пропила(строгания), мм

h- высота пропила( срезанного слоя), мм

N_рез=59976/6120=9,8 квт.

N_пр=9,8/0,9=10,8 квт.

Мощность на подачу

N_п=P_тu/(60*102η), кВт, где

P_т- тяговое усилие, кгс;

P_т=αP_u кгс;

u- скорость подачи, м/мм;

α- коэффициент запаса, 1,3;

P_u- усилие сопротивления подаче, кгс.

P_u=9-16 кгс P_u=10 кгс

P_т=1,3*10=13 кгс.

P_т≥ P_u

13≥10

N_п=3 квт

3.1- Кинематический расчет привода подачи

Рис. 2-Кинематическая схема круглопильного станка ЦА-2А

3.2 Расчет производительности станка

При продольном пилении значительное влияние на шероховатость обработки поверхности оказывает скорость подачи. При выборе режима работы вычисляют две величины скорости подачи: 1) исходя из установленной обработки и 2) по мощности двигателя. То есть сначала вычисляют скорость подачи, исходя из требуемого уровня шероховатости обработанной поверхности (табл. 5). Затем проверяют, достаточна ли будет мощность механизма резания.

Таблица 3 – Шероховатость поверхности распила

при продольном пилении круглыми пилами

Шероховатость

R_{z max}, мкм, не более

Максимальная допустимая подача на зуб

S_z, мм, для угла ψ (на выходе), град

500

320

200

100

0,8

0,3

0,1

0,8

0,3

0,1

0,8

0,3

0,1

0,8

0,3

0,1

0,5

0,1

0,5

0,1

По таблице 3 определяют величину подачи на один зуб S_z, исходя из которой вычисляют скорость подачи υ_s, м/мин:

υ_s = S_z·z· n / 1000,

где z – число зубьев пилы; n – число оборотов пильного вала в минуту; S_z - величина подачи на один зуб.

Для того чтобы проверить скорость подачи по мощности привода, по таблице 6 находят значение удельной работы резания K_T, соответствующее S_z и, умножая это значение на поправочные коэффициенты а_п и а₃, вычисляют удельную работу резания с учетом конкретных условий.

Таблица 4 – Удельная работа резания при продольном пилении

Порода древесины	Удельная работа резания K_T, Дж/см³ при S_z , мм
Порода древесины	0,05	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	1,0
Сосна и мягкие лиственные породы	10,5	8	6,4	5,5	4,9	4,5	4,1	3,9	3,8	3,7	3,4
Дуб и другие твердые породы	165	135	114	98	88	81	72	67	65	63	60

Затем определяют допустимую скорость подачи по мощности привода. С учетом N = N_пр.· η

где К – удельная работа резания (К = К_т·а_п·а_з из табл. 20.2); N – мощность механизма движения резания, кВт; N_пр. – мощность главного двигателя станка, кВт; η – КПД привода, равный 0,85-0,9; b – ширина пропила, мм; h – высота пропила, мм; υ_s – скорость подачи, м/мин.

При расчете скорости подачи многопильных станков в формулу вводят число пил i:

В станках для продольной распиловки скорость подачи выбирают в расчете загрузки электродвигателя не выше чем на 100%, т.е. он должен работать без перегрузки.

Производительность круглопильных станков для продольного раскроя П_см рассчитывают по следующим формулам:

- однопильных (ЦА-2А, ЦДК4-3 и др.)

- многопильных (ЦДК5-2, ЦМР-2 и др.)

где υ_s – скорость подачи, м/мин. Ориентировочно рекомендуется принимать следующие значения скорости подачи: при толщине досок до 40 мм – 20-30 м/мин; при толщине досок от 40 мм до 60 мм – 15-20 м/мин;

k_д = 0,9 – для однопильных и 0,95 – для многопильных станков; k_м= 0,9 – для однопильных и 0,95 – для многопильных станков;

L – длина распиливаемого отрезка, м;

e – среднее число пропилов, приходящееся на одну заготовку; в зависимости от сорта распиливаемых досок, с учётом вырезки дефектов (e = 1,3 – 2);

а – кратность отрезков по длине, зависящих от требуемых длин заготовок; длину кратного отрезка обычно принимают от 1000 до 2000 мм;

Z – число пил, участвующих в раскрое.

4. Настройка и работа на круглопильных станках

Настройка круглопильных станков состоит из следующих приемов: настройки положения пилы в вертикальной плоскости по отношению к основной базовой поверхности (столу), установки направляющей линейки по ширине отпиливаемых заготовок, установки по высоте прижимных роликов и определения необходимого давления для прирезных станков. Величина прижима на всех остальных станках зависит главным образом от веса, верхних элементов подающих вальцов. В связи с тем, что верхние посылочные вальцы или диски работают по принципу самовзбегания на обрабатываемую заготовку (в пределах определенной группы толщин), особой настройки эти механизмы не

требуют.

Для прирезных станков требуется особая настройка при каждом переходе с одной толщины обрабатываемых заготовок на другую.

Для необходимого тягового усилия и удержания заготовки в процессе резания (с учетом встречного движения пильного диска при верхнем его расположении) необходимо создать нужное давление прижимных роликов. На станках для поперечной распиловки настраиваются пильные суппорты, размерные линейки, а также прижимные устройства.

Выверка станков

В процессе работы возникают различного рода неисправности, которые расстраивают механизмы резания и подачи, в результате чего нарушаются размерные и геометрические характеристики выпиливаемых досок и заготовок. Неисправности необходимо быстро обнаружить и устранить.

В табл. 54 приводятся наиболее характерные виды технического брака от неисправности оборудования и способы их устранения.

5. Техника безопасности при эксплуатации круглопильных станков

При подготовке дереворежущего, инструмента к работе персонал инструментально-пилоправных цехов должен строго соблюдать «Правила техники безопасности и производственной санитарии в деревообрабатывающей промышленности», утвержденные,, президиумом ЦК профсоюзов рабочих лесной, бумажной и деревообрабатывающей промышленности 19 мая 1961 г. и опубликованные с изменениями и дополнениями на 21 декабря 1965 г., издательством «Лесная промышленность» в 1966 г.

Наиболее общие правила по технике безопасности при работе с режущими инструментами следующие:

1. Переносить инструменты можно только в специальных футлярах, подсумках или особых ящиках.

2. Боковые поверхности пильных дисков и полотен рамных: пил должны быть гладкими и не иметь трещин; не допускается отсутствие двух или более зубьев, расположенных рядом. Дисковые пилы должны быть сбалансированы.

3. При установке и доводке режущего инструмента на станке его шпиндели и оправки должны, быть закреплены неподвижно. Завертывать гайки, закрепляющие режущий инструмент, разрешается только стандартными ключами.

4. Ножевые валы должны быть гладкими, цилиндрической формы, а крепление ножей — клиновым. Применять накладки для придания валам круглой формы запрещается. Лезвие не должно выступать более чем на 2 мм за кромку стружколомателя.

5. Затяжные гайки, служащие для крепления инструмента, во избежание самоотвинчивания должны навертываться на вал в сторону, обратную его вращению.

6. При установке на шпинделе фрезерного станка набора фрез, крючьев или тяжелой ножевой головки верхний конец оправки необходимо закреплять специальным кронштейном.

7. Абразивные круги следует закреплять на валу посредством боковых шайб, диаметр которых должен быть не менее половины диаметра круга. Между шайбами и кругом должны быть, установлены эластичные прокладки.

8. Круги на заточных станках должны быть ограждены стальным кожухом толщиной 3—5 мм. Перед установкой шлифовальный круг тщательно осматривают,. чтобы устранить трещины, выбоины и другие дефекты, а затем испытывают на испытательном разрывном стенде. Число оборотов при, испытании должно быть на 50% больше рабочего их числа.

9. Заточной станок должен быть снабжен шарнирной, рамкой с небьющимся стеклом, сблокированной с пусковым устройством. При отсутствии рамки работать без предохранительных очков запрещается.

Конструкция круглопильного станка и расчёт параметров 📙 Курсовая → 🆔 108741