ЛЕКЦИЯ 6 ПИЛЕНИЕ ЛЕНТОЧНЫМИ ПИЛАМИ КИНЕМАТИКА ПРОЦЕССА

ЛЕКЦИЯ № 6 ПИЛЕНИЕ ЛЕНТОЧНЫМИ ПИЛАМИ. КИНЕМАТИКА ПРОЦЕССА. ГЕОМЕТРИЯ СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ. СИЛЫ И МОЩНОСТЬ РЕЗАНИЯ

n n Пиление ленточными пилами – это процесс резания на ленточнопильных станках, предназначенных для деления древесины при уменьшенных потерях ее в опилки. Ленточнопильные станки характеризуются использованием в качестве режущего инструмента надетых на вращающиеся шкивы бесконечно тонких пильных полотен, расположенных вертикально или горизонтально.

. Схемы пиления ленточными пилами Вертикальная схема распиливания Горизонтальная схема распиливания Деление бревен и толстых брусьев на тонкие Столярные работы

Режущий инструмент – ленточные пилы. (толщина пильной ленты при ширине, мм: 0, 7 х20; 0, 8 х30; 0, 9 х50). Угловые параметры режущих элементов пил

Профили зубьев ленточных пил а, б – типы 2, 3 для делительных станков в – станков для распиловки бревен и брусьев

В лесопилении используют две основные группы ленточных пил для двух типов оборудования: первая – ленточные пилы типов 2 и 3 (ГОСТ 6532 -77), предназначенные для раскроя по толщине досок и брусьев (при толщине пил S = 1… 1, 4 мм и скорости резания V до 50 м/с, раскраиваются п/материалы с малыми потерями при высоком качестве обработанной поверхности). Ширина пил В = 85… 175 мм, шаг зубьев tз = 30… 50 мм (а, б – слайд 4);

вторая группа – ленточные пилы для распиливания бревен и брусьев (ГОСТ 10670 -77), предназначенные для работы в станках и позволяющие выполнять индивидуальный раскрой бревен, горбылей и брусьев. Ширина ленточных пил данного типа (слайд 5, в) В = 230… 280 мм, S = 1, 4 … 2 мм, шаг зубьев пилы tз = 50 … 60 мм. Для уширения зубчатой кромки ленточной пилы по отношению к ее несущей части зубья широких ленточных пил плющат.

Общий вид и принцип работы ленточнопильного станка 1 – станина; 2 – верхний шкив; 3 - пила; 4 – направляющее устройство; 5 – стол; 6 – базирующая линейка; 7 – приводной шкив; 8 – педаль тормоза; 9 – привод механизма резания.

Схема работы ленточной пилы 1 – ведущий шкив; 2 – ведомый шкив; 3 – пильная лента; 4 – заготовка; 5 – подающие вальцы; 6 – направляющие пильной ленты.

Пиление ленточными пилами преимущественно продольное, за исключением станков для выпиливания заготовок сложной конфигурации. Главное движение резания – прямолинейное движение пильной ленты на рабочем участке. Скорость движения резания, V, м/с: V = πDn/ 60. 1000 = const; Скорость подачи, Vs, м/мин: Vs = 60 / V = Sz / tз;

Геометрия срезаемого слоя Vs – скорость подачи; V - скорость резания; Tз – шаг зубьев; Sz – подача на зуб; t - высота пропила; l - высота пропила; - угол наклона траектории зуба к линии вершин зубьев.

При условии, если в данный момент времени зуб 1 движется вниз со скоростью V и вправо со скоростью Vs (движение заготовки перенесено на зуб, а величины векторов приведены к одной размерности , м/с), сложение векторов дает скорость резания Vе. Векторы V и Vs/60 остаются = const по величине и направлению, следовательно, не изменится и вектор Vе , а это значит, что траекторией зуба 1 в пропиле будет прямая 1 -1. Аналогично получаются траектории 2 -2 зуба П и пр.

Траектории зубьев в пропиле – параллельные прямые линии, расстояние между которыми по направлению подачи равно Sz. Кинематическая толщина срезаемого слоя, а, мм: а = Sz. cos , где =arctg Vs /60 V – угол наклона траектории зуба к линии вершин зубьев. Подача на зуб, Sz, мм: Sz /tз = Vs /(60 V), т. е. : Sz = (Vs. tз) /(60 V);

Однако, выбирая Sz , необходимо проверить, не превышает ли она величину Sz max, которая определяется из условия: Sz max = θ. tз 2 / (σmin t), где θ - коэффициент формы зуба данного профиля пилы; σmin – минимально допустимое значение коэффициента напряженности впадины; t – высота пропила.

Производительность ленточнопильных станков. Производительность станков, работающих в проходном и циклопроходном режимах, П, м 3 /см: - для проходных станков: П = [(Т. Vs. Кр. Кст ) / Ln)]. q; - для цикловых станков: П = [( Т. Кр ) / (tц. n)]. q;

где q – средний объем бревна, м 3; Кр – коэффициент использования рабочего времени; Кст – коэффициент использования станка; Т – время смены, мин; L – длина бревна, м; Vs – cкорость подачи, м/мин; tц – время цикла, необходимое для выполнения одной рабочей операции, мин; n – число проходов при полной распиловке бревна по поставу (tц = tв + tр ), tр = L / Vs ;

Мощность, затрачиваемую на резание, N, к. Вт, можно рассчитать по формуле: N = К. q; где К – удельная работа резания, Дж/см 3; q – объем срезаемой древесины, см 3/сек; q = h. Впр. Vs; h – высота пропила; Впр. – ширина пропила.