Лекция № 5 Пиление рамными пилами. Кинематика пиления.

Лекция № 5 Пиление рамными пилами. Кинематика пиления. Геометрия срезаемого слоя

Общий вид лесопильной рамы Р 63 Размеры распиливаемого материала, мм: - диаметр 530 - длина 3000… 7500 Ширина просвета пильной рамки, мм 630 Ход пильной рамки, мм 400 Наибольшее число устанавливаемых пил, шт 12 Чисдо двойных ходов пильной рамки в минуту 285 Подача материала на один двойной ход пильной рамки, мм 3 -22 Производительность по сырью, м 3/час 8 -10 Количество электродвигателей, шт 4 Суммарная мощность, к. Вт 44, 4 Габарит с околорамным оборудованием, мм 4232 х2615 х3000 Масса рамы с комплектующими, кг 6 000

Пиление рамными пилами это процесс резания на лесопильных рамах – основных многопильных станках лесопильного производства (число пил достигает 12 и более) для продольной распиловки бревен и брусьев на пиломатериалы рамными пилами, натянутыми в пильной рамке, совершающей возвратно поступательное движение.

Кинематическая схема лесопильной рамы 1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – пильная рамка; 4 -7 – приводные вальцы; 8, 9 – направляющие; 10 – захват рамной пилы; 11 – ползуны пильной рамки. Н = 2 R – ход пильной рамки;

Режущим инструментом л/п рам является рамная пила из стали 9 ХФ; 9 ХФМ. По конструкции - это тонкие пластины с зубьями, насеченными вдоль одной кромки. Твердость режущей части составляет НRСэ = 43, 5 … 47, 5. Профиль и угловые параметры (передний угол = 150; угол заточки = 470) зубьев для всех рамных пил одинаковы. Параметры л/п пил: L = 1100… 1950 мм; B = 160… 180 мм; S = 1, 6… 3, 2 мм; t = 18… 40 мм.

Движение пильной рамки с переменной скоростью характеризуется средней скоростью резания Vср, (отношением пути, проходимого пильной рамкой за один оборот вала ко времени оборота 60/ n), м/сек: Vrср = 2 Нn/60; Средняя скорость главного движения резания составляет 7, 2… 7, 4 м/сек (при Н = 0, 6… 0, 7 м и n = 360… 320 мин-1);

ВИДЫ ПОДАЧИ ЛЕСОПИЛЬНЫХ РАМ № 1 Периодическая (толчковая) подача – за рабочий ход пильной рамки (во время движения пилы вниз);

№ 2 Периодическая (толчковая) подача за холостой ход пильной рамки (во время движения пилы вверх)

№ 3 Непрерывная подача: с постоянной скоростью; с переменной скоростью.

Движение подачи характеризует скорость подачи Vs (м/мин), равная окружной скорости подающих вальцов при непрерывной подаче или средней скорости перемещения бревна при периодической подаче (S 2 x – посылка, мм, т. е. подача бревна за один оборот коленчатого вала или за время одного двойного хода пильной рамки: S 2 x = 1000 Vs / n;

Геометрия срезаемого слоя: при толчковой подаче за холостой ход При толчковой подаче за холостой ход пила имеет уклон величиной lmin(х. х. ) = S 2 х; Скорость резания, Vе = Vr ; Траектория зубьев, Sz = S 2 х/ Zн; Zн = Н/tз cos Н/tз ; где Н – ход пилы, мм; tз - шаг зубьев, мм; - угол уклона пилы, 0; Толщина срезаемого слоя, а = S z.

При толчковой подаче за рабочий ход уклона пилы не требуется, т. к. надвигание бревна происходит одновременно с рабочим ходом пил и Vs и Vr ≠ const, изменяются по одному закону отношение Vs/Vr = const во время рабочего хода; толщина слоя, а = Szcos = arctg (Vs/60 Vr )

При непрерывной подаче бревна с постоянной скоростью Vs= const : уклон пилы составляет S 2 х/ 2; вектор скорости перемещения зуба в пропиле Vе = Vr + Vs, следовательно траектория зубьев – синусоида. Толщина срезаемого слоя: аmin = Szcos ср ; = arctg (Vs/60 Vr max )

Требованиягеометрии зубьев к рамных пил =28 0; угол заточки, = 47 0 ; передний угол = 150; угол резания, = 75 0. Задний угол, шаг зубьев, tз= 18 -40 мм; величина подачи на зуб, Sz max = θtз 2/σmin tmax где tmax наибольшая высота пропила.

Силы и мощность резания Силы резания всем поставом пил за рабочий ход Рх р. х. и Рz р. х. определяются через силу на зубе и число одновременно режущих зубьев: Рх р. х. = Рх zреж i; Рz р. х = Рz zреж i; Zреж = tср /tз; где tср - средняя высота пропила, равная 0, 75 dср ;

Мощность, расходуемая на резание на л/п рамах, к. Вт: Nр = Ар n/60 = Рх окр 2 Нn /60 = Рх окр Vср ; Ар – работа касательной силы резания за цикл, Дж: Ар = Рх окр 2 Н; или Nр = К(Впрtср Vs/60); (по объемной формуле) где Vs = ∆. n /60. 1/1000, м/мин; ∆ = (Н/t )Sz - средняя величина подачи за 1 оборот вала рамы; К – удельная работа резания; К = КТ. апопр

Мощность, расходуемая на подачу, Вт: Nп = Аs n/60 = Pz окр S 2 хn/60 = Pz окр Vs; Аs Pz окр S 2 х - работа, совершаемая силой Pz (время рабочего и холостого хода); Производительность лесопильной рамы: П = (∆ n/1000 L)Т Кп. Кн , (шт/смену): где - ∆ - посылка распиливаемого материала, мм; n - частота вращения коленчатого вала, мин-1; L – длина распиливаемого бревна; Кп – коэффициент производительности, 0, 97; Кн - коэффициент использования машины, 0, 9.