Мета та завдання роботи. Мета роботи – вивчити загальну будову та опанувати методику визначення основних параметрів конструкційних елементів стрічкопилкового верстата.

Мета роботи – вивчити загальну будову та опанувати методику визначення основних параметрів конструкційних елементів стрічкопилкового верстата.

Завдання роботи:

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

2. Ознайомитись з будовою, призначенням та технічними параметрами стрічкопилкового верстата.

3. Визначити основні геометричні параметри стрічкових пилок та технічні характеристики стрічкопилкового верстата.

 

2. Теоретичні відомості

2.1. Стрічкові пилки

Стрічкова пилка – це інструмент у вигляді нескінченної сталевої стрічки з насіченими зубами з одного краю. Стрічкові пилки бувають столярні (вузькі, шириною до 60мм), ділильні (середні, шириною до 175мм) та колодопильні (широкі, шириною до 350мм). Пилки використовуються для поздовжнього розпилювання колод, пиломатеріалів, а також криволінійного розрізання деревини, фанери та інших деревних матеріалів. Основна перевага стрічкових пилок – це мала товщина стрічки та, відповідно, менша ширина пропилу.

Стрічкова пилка за будовою аналогічна до рамної та характеризується наступними параметрами: довжиною L, шириною B (разом із зубами), товщиною S. Товщина та довжина стрічкової пилки залежать, в основному, від конструкції стрічкопилкових верстатів.

Максимальну довжину стрічкової пилки L_max (мм) визначають за формулою

, (2.1)

де D - діаметр шківа, мм; l_max - максимальна відстань між осями шківів, мм.

Товщину стрічки S визначають за залежністю

. (2.2)

Крім того, товщина пилки залежить від величини напружень, які виникають в ній у процесі роботи від згинання стрічки на шківах, причому, чим товстіша пилка, тим більші виникають напруження згину

, (2.3)

де - напруження згину, МПа; Е – модуль пружності сталі (Е = 2·10⁵ МПа).

Слід пам’ятати, що напруження згину не повинні перевищувати 200МПа, а ширина стрічкової пилки може перевищувати ширину пилкових шківів тільки на висоту зубів.

При виборі ширини B столярної стрічкової пилки для випилювання криволінійних деталей, необхідно додатково враховувати радіус кривини пропилу R, зокрема

, (2.4)

де S₁ - розширення зубів пилки (розвід) на бік, мм.

Рис. 2.1. Профілі зубів стрічкових пилок: а – столярних; б, в – ділильних;

г - колодопильних

Столярні пилки (рис. 2.1, а) мають пряму задню поверхню. Розміри зубів залежать, в основному, від ширини В пилки.

Крок зуба визначається за залежністю

. (2.5)

Висота зуба та радіус заокруглення западини r залежать від кроку зуба, а саме

, (2.6)

. (2.7)

Ділильні пилки (рис.2.1, б, в) мають два профілі зубів, які відрізняються формою міжзубової западини. Для ребрових ділильних пилок коефіцієнт форми зуба θ = 0,25...0,3, а для столярних - θ = 0,12...0,15. Розміри зубів залежать від товщини S стрічки та умов розпилювання, зокрема крок та висота зубів , а також довжина западини визначаються за залежностями

, (2.8)

, (2.9)

. (3.0)

Колодопильні пилки (рис. 2.1, г) мають один профіль зубів, причому коефіцієнт форми зуба становить θ = 0,3...0,4.

Широко розповсюджені горизонтальні стрічкопилкові верстати, в яких застосовуються вузькі (В = 32...50мм) та товсті (S = 0,9...1,2мм) стрічкові пилки. Зазначені пилки мають крок зубів та висоту = 5...8мм. Головною конструкційною особливістю таких пилок є об’єм міжзубових западин, який впливає на продуктивність процесу пиляння.

Умови роботи міжзубової западини оцінюють за допомогою коефіцієнта напруженості

, (3.1)

де - об’єм западини; V_c - об’єм стружки, що зрізується зубом.

Об’єм западини залежить від товщини пилки S, кроку зуба та коефіцієнта θ;, а саме

. (3.2)

Коефіцієнт θ; визначають із рівняння

, (3.3)

де площу міжзубової западини f_зп наближено обчислюють за формулою

. (3.4)

Об’єм зрізаної зубом стружки

, (3.5)

де b_пр – ширина пропилу (b_пр ≈ S); S_z - подача на один зуб; h - висота пропилу.

За дослідними даними для хвойних порід деревини σ_min = 0,5, а для листяних порід - σ_min = 1,0.

2.2. Конструкція та технічні характеристики горизонтального стрічкопилкового верстата

У лісопильному виробництві широко застосовують стрічкопилкові верстати для поздовжнього розпилювання крупномірної сировини цінних деревних порід. Вони дають можливість зменшити об’єми відходів (тирси) у 1,5...2 рази порівняно з рамним пилянням.

Стрічкопилкові верстати можна умовно розділити на чотири класи: „легкі”, „промислові”, „важкі промислові”, „мобільні”.

“Легкі” верстати продуктивністю до 5 м³ за зміну з переносною станиною, які забезпечують розпилювання колод для потреб невеликого столярного цеху чи бригади будівельників. Каретка і розпилювальний вузол переміщуються вручну. Допоміжні сервісні пристрої відсутні. Перевагою таких стрічкопилкових верстатів є простота конструкції.

“Промислові ” стрічкопилкові верстати призначені для розпилювання колод з продуктивністю від 8 м³ за зміну та вище. Мають припіднятий стіл з П-подібною чи консольною кареткою, як правило, електромеханічний привод опускання розпилювального вузла. Можуть бути оснащені кантувачем для повороту колод, електромеханічним приводом подачі, зіштовхувачем дошки. Верстати такого типу, як правило, оснащені гідравлікою, мають добру механізацію верстатних операцій.

“Важкі промислові” стрічкопилкові верстати зі стрічковою пилкою ширшою за 60мм. Вони, як правило, виготовлені за такою схемою: нерухомий вертикальний стрічкопилковий верстат з рухомою кареткою, на якій переміщується колода. Продуктивність – вище 20 м³ за зміну.

“ Мобільні” верстати. Вони призначені для розпилювання колод на місці валки деревини. Мають шасі та максимально полегшену, і тому не завжди жорстку, станину та завантажувач колод. Виготовляються як в “легкому”, так і в “промисловому” виконанні. Завдяки застосуванню приводу від двигуна внутрішнього згоряння, не потребують електропостачання, але це знижує їх надійність і створює додаткові проблеми при експлуатації.

Рис. 2.2. Горизонтальний стрічкопилковий верстат ТТМ-800:

1 – колода; 2 – стрічкова пилка; 3 – захисний кожух; 4 – каретка; 5 – натяжний пристрій; 6 –електродвигун приводу механізму різання; 7 – поміст з пультом керування; 8 – електродвигун приводу поздовжнього переміщення; 9 – рейкова колія

Стрічкопилкові верстати (рис.2.2) конструкційно відрізняються від лісопильних рам. Вони порівняно прості за конструкцією. У механізмі різання у процесі роботи відсутні великі динамічні навантаження, зменшені рівні шуму та вібрації, оскільки різальний інструмент, виконаний у вигляді нескінченної стрічки, характеризується постійним поступальним рухом. Рух пилки вздовж колоди (подача) здійснюється за допомогою електродвигуна 8. Підйом – опускання механізму різання також здійснюється за допомогою електроприводу. Обертання вала електродвигуна приводу механізму різання 6 передається за допомогою клинопасової передачі до ведучого шківа, який взаємодіючи з полотном пилки 2 приводить у рух ведений шків.

Таблиця 2.1

Основні технічні характеристики стрічкопилкового верстата ТТМ-800

№ п/п	Характеристики	Показники
1.	Діаметр колоди, мм	до 850
2.	Довжина рейкового шляху, м
3.	Потужність, кВт: - механізму різання - підйом-опускання механізму різання - механізму подачі	1,1 1,05
4.	Швидкість підйому-опускання пилки, мм/с
5.	Швидкість подачі, м/хв. І – а ІІ – а ІІІ - а	1,7-7,0 3,0-14,0 5,0-21,0
6.	Швидкість зворотного ходу, м/хв.	10,0-42,0
7.	Довжина пилки, м	4,05-4,14
8.	Ширина пилки, мм.	32-35
9.	Маса, кг - загальна маса - механізму різання - рейковий шлях - комплектуючі
10.	Габаритні розміри механізму різання, м	2,05х1,35х1,65
11.	Мінімальна...максимальна довжина колоди, м	0,9...11,0

2.3. Продуктивність стрічкопилкового верстата

Продуктивність стрічкопилкових верстатів (м³ за зміну) визначають за формулою

, (3.6)

де Т – тривалість зміни, хв.; и – швидкість подачі, м/хв; L – середня довжина колоди, м; К – коефіцієнт використання верстата (К=0,70); q – середній об’єм колоди, м³.