Розрахунково-графічна робота
на тему:
Складання паспорта верстата моделі ЦДТ-4
Зміст
Вступ
1. Назва і модель верстата
2. Призначення верстата, його місце в технологічному процесі
3. Технічна характеристика верстата
4. Принципова схема верстата та її описання
5. Кінематична схема верстата
6. Опис будови верстата
7. Характеристика ріжучого інструменту
7.1. Вид різання
7.2. Назва інструменту
7.3. Ескіз інструменту
7.4. Лінійні та кутові параметри ріжучого інструменту
8. Кінематичні та силові розрахунки
8.1. Розрахунок швидкостей різання і подачі за кінематикою верстата
8.2. Розрахунок сили різання, опору подачі, тягових зусиль та потужності
на приводи подачі різання
8.3. Розрахунок змінної продуктивності верстата. Методи і шляхи
підвищення продуктивності роботи верстата
9. Налагодження, підготовка до роботи та експлуатація верстата
10. Правила техніки безпеки під час роботи на верстаті
Висновок
Перелік посилань
Вступ
Прогрес виробничих процесів у всіх галузях деревообробної промисловості,
поява нових деревних матеріалів і зміна структури підприємств ставлять
нові вимоги до роботи деревообробних машин. Постійно збільшується коло
завдань з вибору, експлуатації та створення устаткування. Для
розв’язування цих завдань потрібна детально розроблена та науково
обґрунтована теорія деревообробних машин. Вона може бути створена в
результаті широкого та погодженого комплексу робіт з вивчення і
дослідження робочих машин з деревооброблення.
Сучасне виробництво вимагає від механіків спеціальних знань, високої
професійної підготовки та культури у роботі. Механік повинен уміти
керувати верстатом, усувати несправності в його роботі, перевіряти
якість підготовлення інструменту, встановити та замінити різальний
інструмент, налагодити верстат до роботи, налаштувати його на оброблення
партії деталей. Для цього механіку необхідно досконало знати
призначення, конструкції та кінематичні схеми верстатів і
живильно-розвантажувальних пристроїв.
Специфіка роботи деревообробного обладнання полягає у великих швидкостях
різання і подавання, вимагає особливо ретельного дотримання правил
безпеки під час налагодження і запуску верстата.
Мета цієї розрахунково-графічної роботи – допомогти студентам набути
необхідні знання з теорії і конструкцій деревообробних верстатів.
1. Назва і модель верстата
Верстат моделі ЦДТ-4 – круглопилковий верстат періодичної дії. Ц –
циркулярка, Д – ділильна, Т – торцююча, 4 – модифікація.
2. Призначення верстата, його місце в технологічному процесі
Круглопилковий верстат ЦДТ-4 призначений для поздовжнього розпилювання
колод на шпали і бруси з одержанням обаполу і дощок. В технологічному
процесі цей верстат встановлюється після пилорам і стрічкопилкових
верстатів, перед фугувальними верстатами, які здійснюють чистове
оброблення деталей.
3. Технічна характеристика верстата
Таблиця 1. Технічна характеристика верстата
Найменування показників Величина
Розміри заготовок, мм:
довжина
ширина (діаметр)
до 6500
до 500
Діаметр пилки, мм 1200
Кількість пилок 1
Швидкість подачі, м/хв 55
Габаритні розміри, мм:
довжина
ширина
висота
15000
2800
1500
Маса, кг 1800
Орієнтовна ціна, грн. 29200
4. Принципова схема верстата та її описання
Рис. 1. Принципова схема верстата: 1 – кругла пила; 2 – колода; 3 –
візок
5. Кінематична схема верстата
Рис. 2. Кінематична схема верстата: 1 – електродвигун; 2, 3, 5, 6, 7, 8
– шківи; 4 – пилка; 9 – редуктор; 10 – барабан
6. Опис будови верстата
Круглопилковий верстат ЦДТ-4 застосовують для: поздовжнього розпилювання
на шпали і бруси комірних колод діаметром до 50 см, довжиною до 6,5 м.
Верстат ЦДТ-4 має механізм пиляння, що складається з однієї пили
діаметром 1,2 м, котра приводиться в обертання від електродвигуна. Візок
приводиться в рух від пилкового вала через реверсивний механізм із двома
пасовими передачами. Гаковий затиск колоди, її повертання і поперечну
подачу виконують вручну. Основними вузлами верстата є пилковий і
подавальний механізми.
Механізм пиляння включає пилковий вал, із закріпленим на ньому пилковим
диском і електродвигун. Круглі пилки надійні в роботі, допускають великі
швидкості подачі, мають високу продуктивність, можуть робити поздовжні
розпилювання верхньою і нижньою частиною пилкового диска.
Механізм подачі здійснюється візком, який приводяться в рух від того
самого електродвигуна, що і пилковий вал. Реверсивний рух візка
виконується пасовою передачею. Колода, що розпилюється, закріплена на
візку, по рейковому шляху насувається на пилку за допомогою каната, що
охоплює декількома витками барабан. Барабан обертається від пилкового
вала за допомогою ременів і через редуктор. Обидва ремені накладені на
шківи вільно.
При повертанні рукояті вправо леникс натягає ремінь і барабан починає
переміщати візок у робочому напрямку; при повертанні рукоятки уліво
візок рухається в зворотному напрямку і рахунок натягу ременя (ремінь
слабшає), відбувається зворотний хід візка. Регулюючи натяг ременів,
можна плавно регулювати швидкості руху візка, а отже, і швидкість
подачі. Торцевий затиск колоди її повертання і поперечна подача
виконуються вручну.
Затискні механізми служать для надійного закріплення лісоматеріалу, що
розпилюється. Затискання лісоматеріалу здійснюється з бічної поверхні і
з торців. Затискання лісоматеріалу з бічної поверхні здійснюється двома
гаками, які піднімаються і при затисканні опускаються по напрямних
стояках і закріплюються вручну. Включена в передачу муфта граничного
моменту забезпечує надійне затискання збіжистих лісоматеріалів.
Повертальні механізми слугують для повертання колоди навколо своєї осі
на кут 90°. Його можна повертати вручну або за допомогою ланцюгових,
сегментних чи рейкових кантувачів.
Механізми центрування слугують для установки колоди торцевих затискачах.
Вісь колоди будь-якого діаметра вводиться у визначене положення стосовно
осі затисків. Підіймальний механізм центрування працює в такий спосіб.
З подавального транспортера колода скидається на вилки і центрується в
поперечному напрямку. Гідроциліндр піднімає вилки з колодою, а шток
гідроциліндра при підійманні через коромисло опускає тягу разом зі
скобою і вимикачем. Коромисло рівноплече, тому вилки і скоба
переміщаються на однакову величину, рухаючись один одному назустріч.
Механізми поперечного переміщення служать для переміщення колоди чи
пилки в поперечному напрямку. Закріплена колода гаками переміщується
вліво за допомогою кронштейна зі стояком і зубчастою рейкою і черв’ячної
пари від електродвигуна. Після пропилу колода може подаватися знову
вліво. Вправо подача колоди ускладнена: він може повертатися за рахунок
моменту сил від гаків щодо точки опори його на лежнях.
7. Характеристика ріжучого інструменту
Кругла пила характеризується формою диска в поперечному перерізі,
діаметром, числом зубів, їх профілем та конструктивними особливостями.
Плоскі стальні пили призначені для поздовжнього розпилювання деревини.
Виготовляються пили із сталі 9ХФ відповідно до вимог стандарту.
Твердість полотна пили НRCe=44.
Пили типу випускаються – з ламаною задньою поверхнею зуба.
7.1. Вид різання
Вибір розмірів дисків і зубів пил для конкретних умов різання слід вести
за залежностями, наведеними далі.
Товщина пильного диска знаходиться залежно від діаметра:
, мм.
Крок зуба пили t3 залежить від товщини диска b:
, мм.
Висота зуба h3 залежить від кроку:
, мм.
Число зубів пили залежить від D і b:
.
Радіус западини визначається як:
, мм.
7.2. Назва інструменту
Кругла пила Pilana 22 5310 – 56KV25.
7.3. Ескіз інструменту
Рис. 3. Ескіз інструменту:
D – діаметр пильного диска, мм; d – діаметр затискаючого фланця, мм; b –
товщина пильного диска; r – радіус западини; h3 – висота зуба пили; t3 –
крок зуба пили;
7.4. Лінійні та кутові параметри ріжучого інструменту
Таблиця 1. Лінійні та кутові параметри ріжучого інструменту
(
V
/////////////eessssssssssssssssssssss
gd0or
0
2
^
`
A
E
’–”
V
X
\
b
,V
A
’X
„h`„ha$gd0or
– ? ? o ?!Ae!AE!”i” #”‘F) ,?ttthhhthhhh
gd0or
CZC?C?Cooooooooooooocococococoooc
gd0or
gd0or
“, мм b, мм r, мм h3, мм t3, мм ?, ° ?, ° ?, ° ?, °
1200 50 3,5 8,8 23,5 49 35 40 15 55
8. Кінематичні та силові розрахунки
Дані розрахунки проводяться з метою визначення таких параметрів:
швидкості різання і подачі, сили різання, змінної продуктивності
верстата, опору подачі, тягових зусиль та потужності на приводи подачі
різання.
8.1. Розрахунок швидкостей різання і подачі за кінематикою верстата
Швидкість різання визначається за формулою:
, м/с,
де D – діаметр пилки, мм;
n – частота обертання пилки, хв-1.
,
де nе.д. – частота обертання вала електродвигуна механізму різання,
хв-1;
де iп.п. – передатне відношення пасової передачі.
,
, хв-1;
, м/с.
Швидкість подачі холостого ходу визначається за формулою:
, м/хв,
де dб – діаметр барабана, мм;
nб – частота обертання барабана, хв-1.
,
де nе.д. – частота обертання вала електродвигуна механізму різання,
хв-1;
iзаг – загальне передатне відношення механізму.
,
де iп.п.1 і iп.п.2 – передатне відношення відповідно першої і другої
пасових передач;
iз.п. – передатне відношення зубчастої передачі.
, хв-1;
, м/хв.
Швидкість подачі робочого ходу визначається за формулою:
, м/хв,
де dб – діаметр барабана, мм;
nб – частота обертання барабана, хв-1.
,
де nе.д. – частота обертання вала електродвигуна механізму різання,
хв-1;
iзаг – загальне передатне відношення механізму.
,
де iп.п.1 і iп.п.2 – передатне відношення відповідно першої і другої
пасових передач;
iз.п. – передатне відношення зубчастої передачі.
, хв-1;
, м/хв.
8.2. Розрахунок сили різання, опору подачі, тягових зусиль та потужності
на приводи подачі різання
Потужність визначається за формулою:
, Вт
де Kt – табличне значення питомої роботи різання, Дж/см3;
aпоп – поправковий множник, приймаємо aпоп=2,5;
b – ширина пропилу, b=3,5 мм;
h – висота пропилу, h=30 мм;
i – кількість пилок, i=1.
Питома робота різання Kt є функцією від подачі на зуби Sz.
Значення Sz, визначаємо із залежності:
, мм,
тоді із [1] вибираємо, Kt?36,6 Дж/см3.
, Вт.
Дотичну силу різання в Н визначають за формулою:
, Н.
Нормальна сила різання визначається через перехідний множник m, який
вибирають з таблиць [1].
Н.
Тягове зусилля визначається з [4] за формулою:
, Н,
де Fгор – горизонтальна складова сили різання, Н;
f – коефіцієнт тертя, приймаємо f=0,015;
Q – вага заготовки, Н;
G – вага візка, Н;
Fверт – вертикальна складова сили різання, Н.
, Н;
де j – кут контакту, ?;
;
де dц – діаметр цапфи, приймаємо dц=400; м
, ?;
, Н;
, Н;
Приймаємо вагу візка G=2646 Н.
Вагу заготовки визначають за формулою:
,
де Vo – об’єм однієї деталі, м3;
gп – питома вага заготовки, приймаємо gп=6450 Н/м3;
Об’єм однієї деталі визначається за формулою:
, м3;
, Н;
, Н.
Опір подачі визначається з [4] за формулою:
, Н.
8.3. Розрахунок змінної продуктивності верстата. Методи і шляхи
підвищення продуктивності роботи верстата
Змінна продуктивність верстата визначається за формулою:
, м3/зм,
де T – тривалість робочої зміни, хв.;
Kв – коефіцієнт використання робочого часу, приймаємо Kв=0,85;
Vо – об’єм однієї деталі, м3;
t – час на розпилювання однієї колоди, хв.:
,
де tз – час завантаження колоди, хв.;
tп – час на перевертання колоди, хв.;
mп – кількість перевертань колоди;
L – довжина колоди;
mр – кількість різів на одну колоду.
, м3/зм.
Для підвищення продуктивності верстата потрібно: збільшити коефіцієнт
використання робочого часу, зменшити час на завантаження і перевертання
колоди.
9. Налагодження, підготовка до роботи та експлуатація верстата
Підготовлення верстата до роботи починають зі встановлення та
закріплення круглої пилки на пилковому валу. Круглі пилки з плоским
диском підбираються за зовнішнім діаметром. Потрібно використовувати
пилки із щонайменшим можливим діаметром, оскільки це поліпшує якість
розпилювання та інші експлуатаційні показники.
Найменший діаметр беруть таким, щоб зуби пилки виступали з пропилу
приблизно на 10 мм.
Діаметр затискної шайби залежить від діаметра пилки.
Пилки повинні бути належно підготовлені до роботи. Тіло пилки –
проковане або провальцьоване без загальних та місцевих дефектів.
Зубчастий вінець — загострений, розширений відносно тіла пилки. Величина
розширення на один бік залежить від абсолютної вологості деревини та її
породи. Під час розпилювання хвойних порід вологістю до 30% у будь-яку
пору року розвід має бути 0,5—0,6 мм, понад 30 % влітку – 0,6—0,7 мм,
взимку – 0,5—0,6 мм, твердих листяних порід – 0,4—0,5 мм. Пилки
насаджують на шпиндель так, щоб зуби під час обертання були спрямовані
проти подачі розпилюваного матеріалу. Різниця в діаметрах насадної шийки
шпинделя й отвору пилки повинна бути не більше 0,1 мм. За значних
зазорів вісь обертання пилки не буде збігатися з віссю шпинделя, що
призведе до радіального биття пилки, незадовільної якості розпилювання
та інших негативних явищ. Після установлення притискної шайби пилку
надійно закріплюють затискною гайкою, яка повинна мати різьбу, зворотну
до обертання пилки.
Під час закріплення на шпинделі двох і більше пилок між корінною та
наступними пилками треба встановлювати проставні шайби. Верстат
комплектують проставними шайбами різної товщини. Пилки перед
установленням необхідно підібрати так, щоб вони мали однаковий діаметр,
товщину і розширення зубів.
Далі необхідно регулювати нижні та верхні подавальні та притискні
елементи верстата. Надмірний тиск притискних елементів призводить до
псування заготівки та завчасного зношення механізму подачі.
10. Правила техніки безпеки під час роботи на верстаті
Безпечна робота верстата забезпечується надійним і повним огородженням
ріжучого інструменту в процесі роботи, кігтевим захистом, заземленням
електродвигуна і станини верстату, застосуванням закритої
електроапаратури для запобігання травм.
Висновок
При виконанні даної розрахунково-графічної роботи студентом було набуто
необхідні знання з теорії, конструкції та розрахунку круглопилкового
верстата для поздовжнього розпилювання деревини моделі ЦДТ-4 та складено
паспорт даного верстата.
Перелік посилань
Обладнання деревообробного виробництва: Навч. посібник / В. В. Шостак,
М. Д. Кірик, А. С. Григор’єв, Ю. І. Озимок; За ред. В. В. Шостака. – Ч.
1. – К.: ІСДО, 1993. – 328 с.
Обладнання деревообробного виробництва. Ч. 2: Навч. посібник / В. В.
Шостак, А. С. Григор’єв, І. М. Пишник та ін. – К.: ІСДО, 1993. – 336 с.
Деревообробні верстати загального призначення: Підручник / В. В. Шостак,
Я. І. Савчук, А. С. Григор’єв, та ін.; За ред. В. В. Шостака. – К.:
Знання, 2007. – 279 с.
Тиберій Шкіря. Машини та обладнання лісосічних та лісоскладських робіт.
Підручник. – Львів: Тріада Плюс, 2005. – 436 с.
Залегаллер Б. Г., Ласточкин П. В., Бойков С. П. Технология и
оборудование лесных складов: Ученик для вузов – з-е узд., испр., доп. –
М.: Лесн. Пром-сть, 1984. – 352 с.
Гороховский К. Ф., Лившиц Н. В. Машины и оборудование лесосечных и
лесоскладских работ: Ученое пособие для вузов. – М.: «Экология», 1991. –
528 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
