Мета та завдання роботи. Термовакуумный метод получения тонких пленок основан на нагреве в вакууме вещества до его активного испарения и конденсации испаренных атомов на поверхности

У процесі виконання лабораторних робіт студенти опановують теоретичні відомості про дереворізальний інструмент, а також вимірюють геометричні параметри пилок лісопильних рам, стрічкопилкових та круглопилкових верстатів, ножів до фугувального та рейсмусового верстатів.

Після дослідження дереворізальних інструментів студенти вивчають конструкції лісопильної рами, стрічкопилкового, круглопилкового, фугувального та рейсмусового верстатів, визначають їх продуктивність та технічні характеристики. Результати досліджень заносять до таблиць.

Лабораторні роботи охоплюють такі теми: „Вивчення загальної будови та визначення основних параметрів конструкційних елементів лісопильної рами ЛРВ-1”, „Вивчення загальної будови та визначення основних параметрів конструкційних елементів горизонтального стрічкопилкового верстата”, „Вивчення загальної будови та визначення основних параметрів конструкційних елементів круглопилкового верстата”, „Вивчення загальної будови та визначення основних параметрів конструкційних елементів фугувального та рейсмусового верстатів”.

Кожна лабораторна робота структурно поділяється на такі розділи: мета та завдання роботи, теоретичні відомості, методика виконання, результати досліджень, лабораторне устаткування та контрольні запитання. Захист лабораторних робіт здійснюється після їх виконання та занесення результатів досліджень до таблиць. Успішно захищені лабораторні роботи підписуються викладачем.

Матеріали методичних вказівок ґрунтуються на наведених літературних джерелах, зокрема щодо дереворізального інструменту використані роботи [4, 5], а в частині деревообробного устаткування - [6, 10].

 

 

Лабораторна робота №1 (4 год.)

Вивчення загальної будови та визначення основних параметрів конструкційних елементів лісопильної рами ЛРВ-1

 

 

Мета та завдання роботи

Мета роботи – вивчити загальну будову та опанувати методику визначення основних параметрів конструкційних елементів лісопильної рами ЛРВ-1.

Завдання роботи:

1. Ознайомитись з будовою, призначенням та конструкційними параметрами рамних пилок.

2. Ознайомитись з будовою, призначенням та технічними параметрами лісопильної рами ЛРВ-1.

3. Визначити основні геометричні параметри рамних пилок та технічні характеристики лісопильної рами ЛРВ-1.

 

2. Теоретичні відомості

2.1. Рамні пилки

Рамна пилка – це багаторізцевий інструмент у вигляді сталевої смуги з різальними елементами (зубами) на робочій стороні. Рамні пилки призначені для поздовжнього розпилювання колод на бруси і дошки, брусів на обрізні дошки та тарну дощечку.

Пилки для вертикальних лісопильних рам (ГОСТ 5524-75, рис. 2.1, а) виготовляють двох типів: 1 – з планками (для лісопильних рам з нормалізованими пилковими рамками, захватами та безперервною подачею); 2 – без планок (для лісопильних рам з ненормалізованими пилковими рамками), причому на підприємствах до цих пилок приклепують планки чи захвати.

Пилки для тарних лісопильних рам (ГОСТ 10482-74, рис. 2.1, б) призначені для розпилювання тонкомірних колод та брусів до 220мм на тарну дощечку.

Зуби пилок для горизонтальних лісопильних рам (рис. 2.1, в) насікають на стальних смугах безпосередньо на деревообробних підприємствах.

Рамна пилка складається з двох основних частин: сталевої смуги (полотна) та зубчастого вінця (різальна частина). Полотно рамної пилки характеризується довжиною L, шириною B, товщиною S. Вибір довжини рамних пилок залежить від величини ходу Н пилкової рамки та максимальної висоти розпилу D_max, причому для збільшення жорсткості (стійкості) пилок доцільно застосовувати пилки з мінімально допустимою довжиною. Довжину пилки L (мм) визначають за формулою

, (2.1)

де 300 припуск на закріплення пилки, мм.

а

б

в

Рис. 2.1. Конструкції пилок лісопильних рам: а – вертикальних; б – тарних;

в - горизонтальних

Товщина рамних пилок визначається з урахуванням таких факторів: по-перше, необхідно намагатися збільшити корисний вихід пилопродукції зі зменшенням витрат потужності, застосовуючи, зокрема, тонкі пилки; по-друге, необхідно забезпечити також достатню жорсткість пилок.

Товщину пилок S (мм) вибирають, використовуючи таку емпіричну залежність

. (2.2)

Менше значення коефіцієнта варіації береться для легких умов роботи (деревина хвойних порід, плющені зуби, достатньо високий рівень інструментальної справи), більше значення – для розпилювання твердих порід та недостатньому рівні інструментальної справи.

Ширина нових пилок залежить від їх призначення і вибирається з урахуванням відстані між переднім та заднім подавальними вальцями лісопильної рами. В міру періодичного загострення зубів ширина полотна зменшується. Мінімальна ширина пилок становить В = 70...85 мм, а для пилок, які призначені для випилювання брусів та сприймають найбільші згинаючі зусилля – не менше 120мм.

Зубчастий вінець – це сукупність зубів, які виштампувані на одній із сторін пилки. Його характеризують кутовими та лінійними параметрами зубів та профілем. Вершини зубів рамних пилок та нижні точки западин розташовані на прямих лініях.

Згідно з ГОСТ 5524-75 та ГОСТ 10482-74 встановлено один профіль зубів рамних пилок – з ламано-лінійною задньою поверхнею (рис. 2.2)

Рис. 2.2. Ескіз зубчастого вінця рамної пилки

Лезо – це лінія перетину передньої та задньої поверхні зуба. Лінія зубів зображає їх боковий профіль.

 

До лінійних параметрів відносяться: крок зуба t_з, висота h_з, довжина зламу задньої поверхні зуба l та радіус дна западини r.

Крок зубів – це відстань між сусідніми вершинами зубів.

 

Висота зуба – це найкоротша відстань між лінією вершин та лінією западин зубів.

Довжина зламу – це конструктивний параметр, який залежить від заднього кута.

Сусідні зуби в нижній частині (основі) з’єднуються геометрично між собою за допомогою кривої, радіусом r, формуючи дно западини зуба.

До кутових параметрів зубів відносяться: передній γ;, загострення β; та задній α кути.

Передній кут – це кут між передньою поверхнею зуба та нормаллю до лінії вершин у вершині леза.

Задній кут – це кут між лінією вершин та дотичною до задньої поверхні зуба у вершині леза.

Кут загострення – це кут між передньою та задньою поверхнями зуба.

Кут різання δ; – це сума заднього кута та кута загострення.

 

Важливою характеристикою профілю є площа западини зуба F_зп, причому

 

. (2.3)

 

Оскільки пиляння - це закритий вид різання, то зрізана стружка повинна мати можливість розміщуватися у западині зуба. Для стандартних профілів рамних пилок з розведеними зубами , а з плющеними - .

2.2. Конструкція та технічні характеристики лісопильної рами ЛРВ-1

 

Рис. 2.3. Лісопильна рама ЛРВ-1:

 

1 – основа станини; 2 – стійка станини; 3 – поперечина станини; 4 – головний вал; 5 – шатун; 6 – маховик; 7 – верхній кінець шатуна; 8 – верхня поперечина пилкової рамки; 9 – нижні струбцини; 10 – верхні струбцини; 11 – пилкові захвати; 12 – нижні вальці; 13 – верхні вальці; 14 – пристрій притиснення верхніх вальців; 15 – пульт керування гідроприводом механізму подачі; 16 – рукоятка гальма головного вала; 17 – пульт керування електроприводом; 18 – лівий захисний кожух; 19 – правий захисний кожух

 

 

На рис 2.3 зображено середньопросвітну лісопильну раму ЛРВ-1. Це рама першого ряду, яка призначена для розпилювання колод на двокантні бруси, необрізні дошки та горбилі (розпилювання з брусуванням), а також колод на необрізні дошки та горбилі (розпилювання врозвал).

 

 

Лісопильна рама складається зі станини, механізмів різання, подачі, зміни кута нахилу пилкової рамки, гальмівного пристрою, захисних кожухів та системи керування.

 

Станина складається з основи 1, стійок 2 та поперечин 3. Станина є каркасом лісопильної рами, на якому монтують всі головні конструкційні елементи.

До складу механізму різання входить кривошипно-шатунний механізм, пилкова рамка та привод.

 

Кривошипно-шатунний механізм складається з головного вала 4, шатунів 5 та маховиків 6. Пилкова рамка складається з поперечин (верхньої 8 та нижньої) та двох вертикальних стійок. У поперечинах розташовано щілини для можливості пропускання кінців захватів 11, які закріплюють пилки. Пилкова рамка одержує зворотно-поступальний рух від головного вала через шатун. Нижній кінець шатуна з’єднаний через підшипник з коліном головного вала, а верхній за допомогою пальця – з верхньою поперечиною пилкової рамки.

 

Механізм подачі складається з гідроприводу 15, верхніх 13 та нижніх 12 вальців, а також пристрою притиснення верхніх вальців 14.

 

Гальмівний пристрій складається з сталевої смуги, яка охоплює маховик. Керування гальмівним пристроєм виконують за допомогою важеля 16, який змонтований на основі станини 1.

 

Для забезпечення безпечних умов праці всі рухомі частини рами мають захисні кожухи (18, 19), які виготовлені з листової сталі у вигляді зварних конструкцій.

 

Рис. 2.4. Схема гідроприводу механізму подачі:

 

1 – насос; 2 – запобіжний клапан; 3 – фільтр; 4 – регулятор потоку; 5 – манометр; 6 – гідророзподільник; 7 – гідромотор

 

 

Гідросистема лісорами призначена для забезпечення подачі лісоматеріала до ріжучих інструментів (пилок). Мастило з бака за допомогою лопатевого насоса 1 надходить по трубопроводу через фільтр 3, регулятор потоку 4 з запобіжним клапаном, гідророзподільник 6 з ручним керуванням до гідромотора 7. Швидкість обертання вала гідромотора регулюється за допомогою рукоятки регулятора потоку 4. Реверс подачі здійснюється за допомогою гідророзподільника 6. Захист гідросистеми від перевантажень відбувається з використанням запобіжних клапанів 2 та 4. Тиск у системі контролюють за допомогою манометра 5.

 

Рис. 2.5. Кінематична схема:

 

1 – електродвигун гідроприводу; 2 – гідронасос; 3 – гідромотор; 4 – клинопасова передача; 5 – редуктор; 6 – зірочка приводу механізму подачі; 7 – нижні вальці; 8 – верхні вальці; 9 – пристрій притискання верхніх вальців; 10 – зубчаста рейка; 11 – електродвигун приводу головного вала; 12 – клинопасова передача; 13 – маховик (шків); 14 – шатун; 15 – пилкова рамка; 16 – привод транспортера; 17 - транспортер

 

Від електродвигуна 11 через клинопасову передачу 12 рух передається до маховика 13, а далі за допомогою шатуна 14 – до пилкової рамки 15. Крім того, від маховика 13 через проміжні рухомі ланки 16 рух передається до транспортера 17, який здійснює коливні рухи.

Від електродвигуна 1, який приводить у рух гідронасос 2, мастило під тиском надходить до гідромотора 3. Гідромотор передає обертовий рух до редуктора 5 через клинопасову передачу 4, а далі – до зірочки приводу механізму подачі 6.

Таблиця 2.1

Основні технічні характеристики лісопильної рами ЛРВ-1

№ п/п	Характеристики	Показники
1.	Просвіт пилкової рамки, мм
2.	Хід пилкової рамки, мм
3.	Найбільший діаметр розпилюваної колоди (відземкова частина), мм
4.	Довжина розпилюваної колоди, м	3,5-9,5
5.	Найбільша кількість пил в поставі, шт.
6.	Продуктивність по сировині за 10 год., м3	50-60
7.	Величина подачі (неперервна) на оберт головного вала, мм/об.	1,6-23,4
8.	Головний електродвигун: потужність, кВт частота обертання, об./хв.	26,5
9.	Частота обертання головного вала, об./хв.
10.	Електродвигун приводу подачі: потужність, кВт частота обертання, об./хв.
11.	Габарити, мм довжина ширина висота

 

а б

Рис. 2.6. Навколорамні візки: а – передрамні візки; б – позарамні візки;

1, 4 – осі; 2, 5 – ходові колеса; 3, 7 – боковини; 6 – подушка; 8, 9 – маховики-штурвали; 10 – кліщова головка; 11 – кліщі; 12 - гребінь

 

Подавання колод у лісопильну раму здійснюється за допомогою передрамних затискного та підтримуючого візків (рис. 2.6, а). Відбір дощок або бруса від рами після розпилювання здійснюється позарамними затискним та підтримуючим візками (рис. 2.6, б). Такі візки застосовуються, як правило, з одноповерховими лісопильними рамами загального призначення.

2.3. Продуктивність лісопильної рами ЛРВ-1

Продуктивність лісопильної рами визначається кількістю розпиляної сировини за одиницю часу – за зміну, місяць, рік. Кількість розпиляної сировини може вимірюватися в метрах, кубічних метрах або кількістю колод.

Продуктивність рами в метрах розпиляної сировини за зміну:

 

, (2.4)

де Δ; – фактична подача за один оберт вала рами, мм; n - швидкість обертання вала рами, об/хв.; Т – тривалість зміни, хв.; К – коефіцієнт використання лісопильної рами.

Продуктивність рами за кількістю розпиляних колод:

 

, (2.5)

 

де L_c – середня довжина однієї колоди без припуску по довжині на торцювання, м.

Продуктивність рами в кубічних метрах розпиляної сировини за зміну:

 

, (2.6)

 

де q – об’єм однієї колоди, м³.

Продуктивність лісопильних рам залежить в основному від величини подачі Δ;. Розрахункова технічна подача визначається з урахуванням діаметра колоди або висоти бруса, кількості пилок у поставі, якості розпилюваної поверхні, потужності головного приводу та конструкції механізму подачі рами. Розрахункові технічні (рекомендовані) подачі для кожного типу рам вказані в інструкціях.

Коефіцієнт використання лісопильної рами К показує, яку частину робочого часу рама функціонує з повним навантаженням, без простоювань. Він залежить від рівня механізації виробничих потоків, технічного стану обладнання, організації праці та кваліфікації обслуговуючого персоналу. Нормативні коефіцієнти використання рами: для механізованих виробництв – 0,86; для напівмеханізованих – 0,76.