Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4880

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
2.64 Mб
Скачать

31

 

Uz

– подача на зуб, мм,

при известных значениях посылки раб в при-

 

ближенных расчетах принимают

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

раб t

.

 

(61)

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pkp – критическое значение силы со стороны бревна, вызывающей поте-

 

рю устойчивости полотна, Н;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pkp

2Q

 

 

 

 

B

 

Ckp

 

 

 

 

нат

 

 

 

 

,

(62)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

12

 

 

 

 

Qнат B

 

где

ln – свободная длина полотна пилы, мм;

 

 

 

B – ширина полотна, мм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ckp

– крутильная жесткость,H/мм2;

 

 

 

 

 

 

 

Qнат – усилие натяжения полотна, Н;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qнат SB ,

 

(63)

где

80 120 H/мм2 – внутренние напряжения растяжения полотна пилы;

 

S – толщина полотна, мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свободная длина полотна пилы соответствует расстоянию между рядами

верхних и нижних дистанционных планок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln hcp H 50 .

 

(64)

 

Крутильная жесткость определяется по формуле

 

 

 

 

Ckp GJkp ,

 

(65)

где

G 8 104 H/мм2 – модуль упругости материала пилы при кручении;

 

Jkp

– момент инерции при кручении, мм4;

 

 

 

 

 

J

 

 

 

BS 2

.

 

(66)

 

 

 

kp

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример.

Для лесопильной рамы 2Р75-1А назначить режим работы при распи-

ловке

сосновых бревен dв 30 см

 

с

выпиливанием одного

бруса высотой

h 200 мм поставом из 10 пил. Требуемая шероховатость поверхности пиломатериалов не более Rmmax 1200 мкм. Влажность древесины W 70 %.

Из технической характеристики лесопильной рамы 2Р75-1А:

N уст 125 кВт, Н 600 мм, п 325 мин-1, диапазон конструктивных посылок

k 10 60 мм/об.

32

Решение. По табл. 6 для dв 30 см назначается толщина пилы S 2,2 см, шаг зуба t 32 мм. Приняв по табл. 8 уширение полотна S 0,75 мм, находим ширину пропила (54).

b 2,2 2 0,75 3,7 мм.

Посылка по мощности привода рассчитывается по формулам (50), (51). Предварительно устанавливается: средняя высота пропила (табл. 9)

h cp 0,65 300 40 221 мм,

где Б 40 мм (табл. 10).

Коэффициент затупления резца (52 и 53) для 0 10 мкм и времени работы без переточки Т 4 ч 240 мин

 

0,002 221 325 240

34,48 мкм,

а

 

 

1

0, 2 34,48

1,69 .

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назначается по табл. 7

 

3

7,2 н/мм и K

n

37 н/мм2, а по табл. 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент полезного действия механизма резания = 0,78.

 

Рассчитывается подача на зуб мощности привода (51)

 

 

 

 

 

 

6 107

125

0,78 32

1,69 7,2 3,7

 

 

 

Uz

 

600 10 325 221

2,15

мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37 3,7 0,2 221

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подача на оборот коленчатого вала по мощности привода (50) (посылка

по мощности)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600 2,15

40,31 мм/об.

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета посылки по работоспособности определяется по данным

табл. 9 максимальная высота пропила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

300 40 2 2002

 

276 мм.

 

 

 

 

 

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учитывая, что ход пильной рамки H 600

 

мм, а hmax 276 мм, посылка

по работоспособности рассчитывается по формуле (55)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600 32

34,78

мм/об.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посылка по заданной шероховатости поверхности определяется при

плющеных зубьях. Uz 1,8 мм, принятой для Rm

 

1200 мкм (табл. 12). Со-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

гласно закономерности (57) имеем

33

1,8 600

Uz 32 33,75 мм/об.

Из трех рассчитанных посылок выбирается наименьшее значение, которое считается рабочей посылкой раб 33,75 мм/об.

Допустимость этой посылки проверяется по жесткости полотна пилы в такой последовательности по условию (58):

1) для подачи на зуб (61) U

 

 

33,75 32

1,8

рассчитывается удельная

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работа резания (60) K 37

0, 2 221

 

1,69 7, 2

55,7 кДж/см3 и усилие реза-

 

 

 

 

 

3,7

 

 

 

 

1,8

 

 

 

 

ния одной пилой (59) P 55,7 3,7 221

38,75

2562

Н;

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

600

 

2) усилие натяжения полотна (ширина B 160 мм) (63)

Qнат 2,2 160 100 35200 Н;

3)свободная длина пилы (64) lk 221 600 50 871 мм;

4)момент инерции сечения полотна при кручении (66)

Jkp 160 2, 23 516, 3 мм4;

3

5)крутильная жесткость (65) Ckp 8 104 516,3 413 105 Н/мм2;

6)критическая сила (62)

 

3,14

2

35200

 

160

 

413

10

5

 

 

 

 

 

Pkp

 

 

 

 

8208 Н.

 

871

12

35200 160

 

 

 

 

 

Условие (58) выполнено, так как 2·2562<8208, т.е. на рабочей подаче при ширине полотна B 160 мм его устойчивость обеспечивается.

Итак, производительность лесопильной рамы должна определятся на посылки раб 33,75 мм/об, которая находится в диапазоне конструктивных по-

сылок k , обеспечиваемых механизмом подачи 2Р75-1А.

Порядок выполнения работы

Назначить режим работы лесопильной рамы, используя исходные данные

табл.

34

 

 

 

 

 

 

Таблица 13

 

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ вари-

Марка лесо-

Диаметр

Влажность

Высота

Количество

Требуемая

анта

пильной ра-

бревна

древесины

бруса h,

пил в по-

шероховатость

 

мы

dв, см

W, %

мм

ставе, шт

поверхности

 

 

 

 

 

 

Rm max, мкм

 

 

 

 

 

 

 

1

Р63-4Б

30

50

175

12

1200

 

 

 

 

 

 

 

2

Р80-2

28

70

150

11

1600

 

 

 

 

 

 

 

3

РК63-8

32

60

200

12

1200

 

 

 

 

 

 

 

4

РК-1А

34

30

225

12

1200

 

 

 

 

 

 

 

5

Р63-4Б

26

45

150

10

1600

 

 

 

 

 

 

 

6

Р80-2

22

65

125

9

800

 

 

 

 

 

 

 

7

РК63-8

24

55

150

10

1600

 

 

 

 

 

 

 

8

РК-1А

20

60

125

8

1200

 

 

 

 

 

 

 

9

Р63-4Б

36

70

250

12

1200

 

 

 

 

 

 

 

10

Р80-2

26

50

175

11

800

 

 

 

 

 

 

 

Практическое занятие № 4

Определение параметров пиломатериалов при развально-сегментном способе раскроя

Развально-сегментный способ раскроя бревен заключается в том, что бревно распиливают на два сегмента и несколько необрезных досок (рис. 11). Затем сегменты распиливают на доски с одной обрезной и одной необрезной кромкой и угловые рейки.

Расчет ширины досок, выпиливаемых на первом проходе, производится аналогично расчету для развального способа. Ширину досок вi , выпиливаемых из сегмента, можно определить графическим способом по номограмме (рис. 12) или расчетным путем по формуле

 

 

1

 

 

 

 

,

 

вi

 

d 2

Ei2

Eц

(67)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

где d – диаметр верхнего торца бревна, мм;

 

 

 

 

Ei – расстояние между симметричными наружными пластями досок, выпиливаемых из сегмента, мм;

35

Eц – толщина центральной вырезки на первом проходе, мм.

Рис. 11. Схема развальносегментного способа раскроя:

1 – необрезная доска; 2 – угловая рейка; 3 – односторонняя обрезная доска

Правая часть номограммы представляет собой график-квадрант. С его помощью производится расчет размеров досок, выпиливаемых на первом проходе. В левой части номограммы нанесены наклонные линии с отметками Eц 0 340 мм. Эти линии соответствуют толщине центральной вырезки с

припуском на усушку и с учетом пропилов. На оси абсцисс нанесены значения ширин досок, выпиливаемых из сегмента на втором проходе. Номограмма позволяет определить как размеры обрезных досок, так и размеры односторонних обрезных досок. В первом случае расчет ведется по верхнему диаметру бревна, во втором – по диаметру на середине длины бревна.

Пример. Определить размеры хвойных обрезных досок при распиловке бревна диаметром d 30 см и диной L 4 м развально-сегментным способом по поставу: распиловка центральной части бревна – вразвал 2×40 мм; распиловка сегментов 25-25-40-40-25-25 мм;

Ширина пропила e 3,6 мм, минимальная ширина доски b 75 мм, минимальная длина доски – l 1,0 м, сбег бревна S=1 см/м.

Решение. Ширину и длину досок, выпиливаемых на первом проходе, определяем обычным способом по графику-квадранту. Получаем вp 288 мм.

Длина досок l 4 м. Для определения размеров досок, выпиливаемых из сегментов на втором проходе, необходимо воспользоваться приведенной на рис. 12 номограммой. Первоначально определяем толщину центральной вырезки по формуле

Ец 2 Есум е ,

(68)

где Есум – суммарный расход ширины постава на первом проходе, мм;

е – ширина пропила, мм.

36

Eц 2(43,0 3,6) 93,2 мм.

Затем при распиловке сортиментов определяем ширину полупостава E2i после-

E40

довательно для каждой доски в соответствии с поставом: 1 43,0 мм;

2

Е 25

 

Е

29,4 72,4

 

Е25

 

Е

2

29,4 101,8

 

2

1

мм;

3

 

мм.

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

Определяем ширину этих досок по номограмме. Для центральной доски толщиной 40 мм на оси абсцисс в правой части номограммы находим точку, соот-

ветствующую E21 43,0 мм и от нее поднимаемся по вертикали до пересечения

с окружностью d 30 см. Из полученной точки проводим горизонталь влево до пересечения с наклонной линией Eц 93,2 мм в левой части номограммы. За-

тем опускаем

перпендикуляр на ось абсцисс и

получаем ширину доски

вp 97,2 мм.

Стандартная ширина обрезной доски

вc 100 мм (с учетом не-

большого обзола). Длина доски l 4 м. Аналогично находим размеры следующей пары досок âp 85 мм, вc 75 мм, l 4 м. Для последней пары досок

толщиной 25 мм расчетная ширина, равная 63 мм, оказывается меньше минимально допустимой. Определение размеров крайних боковых досок в данном случае находится таким путем: определяется расчетный диаметр бревна d p ,

обеспечивающий получение обрезной доски шириной в 75 мм (с припуском на усушку она равна 77,3 мм). С этой целью слева на оси абсцисс находим точку в 77,3 мм и восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с наклонной линией 93,2 мм. Из полученной точки проводим горизонталь вправо до пересечения с перпендикуляром, восстановленным к оси абсцисс в правой части но-

мограммы

в точке

 

E3

101,8

мм. Точка пересечения

указывает

расчетный

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр d

 

32,0 см.

Длина укороченной доски l

 

L

d p

d

4

 

32 30

2

p

y

 

S

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Расчеты сведены в табл. 14

37

Таблица 14 Определение параметров досок при развально-сегментном способе раскроя

Толщина

Число

Расход ши-

Расстояние от центра

 

Ширина досок, мм

Длина

досок,

рины полу-

постава до наружной

 

 

 

 

 

 

досок, мм

 

расчетная

стандартная

доски, м

 

шт.

постава, мм

 

пласти доски, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d 30 см, L 4,0 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый проход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

2

43,0

 

43,0

 

288

275

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раскрой сегментов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

2×2

43,0

 

43,0

 

97,2

100

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

2×2

29,4

 

72,4

 

85,0

75

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

2×2

29,4

 

101,8

 

77,3

75

2,0

 

 

 

 

 

 

 

Пример. Определить размеры сосновых односторонних обрезных досок

из бревна диаметром d 32

см и длиной L 6 м распиливаемого развально-

сегментным способом по поставу:

центральная часть бревна – 2×50 мм;

распиловка сегментов 19 – 19 – 32 – 32 – 32 – 32 – 32 – 19 – 19 мм, с учетом ширины пропила e 3,6 мм, сбега бревна S 1 см/м.

Решение. Так как стоит задача получения односторонних обрезных досок, расчет ведем по диаметру dcp на середине длины L бревна, который опре-

делим по формуле

dcp 32 1 62 35 см.

38

Рис. 1.2 Номограмма для расчета поставов на распиловку бревен развально-сегментным способом

39

Размеры досок на первом проходе определяем по графику-квадранту. Расход ширины постава на толщину центральной доски 53,3 мм. Из точки E1 53,3 мм справа на оси абсцисс поднимаемся вверх до пересечения с окружностью диаметром d 32 см. Точку пересечения сносим на ось ординат и

получаем ширину

необрезных досок, выпиливаемых на первом проходе,

вp 332 мм. Длина доски l 6 м.

 

 

 

 

Определяем величину центральной вырезки

 

 

 

 

Eц 2 Есум е 2 53,3 3,6 113,8 мм.

 

 

Находим расход ширины полупостава

Ei

 

на каждую доску боковую,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

центральную или сердцевинную:

 

 

 

Ec32

16,5 мм,

Ec32

 

16,5 36,6 53,1 мм,

Ec32

 

53,1 36,6 89,7 мм,

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

2

 

 

 

 

Ec19

89,7 23,3 112,9 мм,

Ec19

112,9 23,3 136,2 мм.

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Затем описанным выше способом определяем размеры односторонних обрезных досок, выпиливаемых из сегмента.

Сердцевинная доска толщиной 32 мм. Из точки E21 16,5 мм поднимаем-

ся до пересечения с d 32 см. Из полученной точки идем влево до пересечения с наклонной линией Eц 113,8 мм и затем опускаемся вниз на ось абсцисс.

Ширина односторонней обрезной доски вp 115 мм. Длина доски 6 м.

Аналогично определяем размеры следующих 3 пар досок. Для последней пары досок расчетная ширина вp 54 мм меньше минимально допустимой

в 60 мм. В этом случае определяем расчетный диаметр, необходимый для получения доски шириной в 60 мм. Из точки в 61,8 мм (с припуском на усушку) поднимаемся до пересечения с линией Eц 113,8 мм. Из полученной точки идем вправо до пересечения с перпендикуляром, восстановленным из

точки

E5

136,2 мм справа от оси абсцисс. Точка пересечения будет

2

 

 

 

 

 

 

 

d p 36 см. Длина доски

 

 

 

 

 

 

 

l

 

6

36 35

5

м.

 

 

y

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Все расчеты сведены в табл. 15.

40

Таблица 15 Определение параметров досок при развально-сегментном способе раскроя

Толщина

Число

Расход ши-

Расстояние от центра

 

Ширина досок, мм

Длина

досок,

рины полу-

постава до наружной

 

 

 

досок, мм

 

расчетная

стандартная

доски, м

 

шт.

постава, мм

пласти доски, мм

 

 

 

 

 

 

 

d 32 см, L 6,0 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый проход

 

 

 

50

2

53,3

53,3

 

332

300

6,0

 

 

 

Раскрой сегментов

 

 

32

1×2

16,5

16,5

 

115

120

6,0

32

2×2

36,6

53,1

 

110

110

6,0

32

2×2

36,6

89,7

 

98

100

6,0

19

2×2

23,2

112,9

 

82

80

6,0

19

2×2

23,2

136,1

 

61,8

60

5,0

Порядок выполнения работы

Определить размеры хвойных пиломатериалов при распиловке бревна развально-сегментным способом на:

1.обрезные доски;

2.односторонне обрезные доски.

Таблица 16

Исходные данные

 

Диаметр

Длина

Сбег

 

Постав

Ширина

Миним.

бревна

бревна

бревна

 

 

 

пропила,

ширина

Центр.

 

сегменты

вари-

d, см

l, м

S, см/м

часть

 

 

мм

доски, мм

анта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

4

1

2х40

 

19-19-19-40-40-

3,6

75

 

 

19-19-19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

5

1

2х32

 

25-25-25-32-32-

3,6

75

 

 

25-25-25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

4,5

1,1

2х32

 

19-25-32-32-25-19

2,2

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

4

1

2х36

 

19-19-36-36-19-19

2,2

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

4,75

1

2х50

 

16-25-25-50-50-

2,0

75

 

 

25-25-16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

5

1,2

2х32

 

19-19-19-40-40-

3,6

75

 

 

19-19-19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

4,25

1,2

2х50

 

25-25-32-50-50-

2,2

75

 

 

32-25-25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

5

1,2

2х50

 

19-25-32-50-50-

3,6

75

 

 

32-25-19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

4,75

1

2х25

 

19-19-19-25-25-

2,0

75

 

 

19-19-19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

34

6

1,1

2х40

 

25-25-40-40-25-25

2,2

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]