Лабораторная работа № 10 изучение оборудования для продольной распиловки круглых лесоматериалов

Цель работы: Изучить устройство и принцип действия оборудования для продольной распиловки.

Методические указания к выполнению работы.

На лесных складах распространено шпалопиление и выработка тарных дощечек, а на некоторых имеется также и лесопиление. Все эти производства связаны с продольной распиловкой кряжей. Основным сырьем для лесообрабатывающих цехов лесозаготовительных предприятий служат деловая и дровяная древесина, а также некоторые виды отходов лесозаготовок.

Деловая древесина предназначается для продольной распиловки на доски, брусья, клепку, ящичную тару, шпалы и переводные брусья, мебельные заготовки и т. д.

Дровяная и низкокачественная древесина, а также некоторые виды древесных отходов служат сырьем для выработки колотых балансов, деталей ящичной тары, короткомерных заготовок, технологической щепы, дров для отопления, углежжения и сухой перегонки.

Требования к круглым лесоматериалам при производстве различных видов пилопродукции установлены ГОСТ 9463-88 для лесоматериалов хвойных пород и ГОСТ 9462-88 для лесоматериалов лиственных пород.

Для продольного раскроя бревен и брусьев применяют лесопильные рамы, ленточнопильные, круглопильные и фрезерно-пильные (агрегатные) станки.

Круглопильные станки.

Элементы и узлы круглопильных станков. Круглопильные станки делятся на две группы: периодического и непрерывного действия, а в зависимости от характера движения распиливаемого лесоматериала на три группы: с возвратно-поступательным движением распиливаемого кряжа; с возвратно-поступательным движением пилы и с непрерывным движением материала.

В круглопильных станках для продольной распиловки основными узлами являются пильный и подающий механизмы. Кроме того, станки периодического действия обычно имеют зажимной механизм, механизм для поперечного перемещения кряжа или пилы, поворотный и центрирующий механизмы. Автоматические станки с программным управлением дополнительно к этому снабжены устройствами для замера диаметров распиливаемого кряжа и для выбора программы раскроя.

Пильные механизмы. Круглые пилы могут производить продольную распиловку верхней и нижней половиной диска. Они весьма надежны в работе и допускают большие скорости подачи. Диаметр круглых пил не превышает 1,5 м, вследствие чего при распиловке толстых кряжей (диаметром 0,6 м и более), кроме основной пилы приходится устанавливать дополнительную, лежащую в плоскости основной и несколько перекрывающую ее.

Круглые пилы, применяемые для продольной распиловки, так же как и поперечные пилы, закрепляют на пильном валу шайбами, они работают со скоростью резания  м/с.

Подающие механизмы. В станках периодического действия подача кряжа на пилу или пилы на распиливаемый кряж осуществляется при помощи тележки, получающей возвратно-поступательное движение (рис. 1, в). Такая конструкция применима для распиловки кряжей диаметром до 38 см, длиной от 0,5 до 3 м. Тележка приводится в действие от пильного вала через реверсивный механизм с двумя ременными передачами.

Рисунок – 1 Схемы круглопильных станков для продольной распиловки:

а, б – с вальцовой подачей; в – с подачей на тележке; г, д – с цепной подачей

В станках с непрерывной подачей кряжи подаются при помощи непрерывно движущейся цепи с упорами (рис. 1, г, д) или посредством вращающихся вальцов (рис. 1, а, б). В последнем случае усилие от вальцов к распиливаемому кряжу передается благодаря их сцеплению с древесиной или корой.

При совпадении направлений скорости подачи и горизонтальной проекции скорости резания (при подаче кряжа на пилу) пиление называют попутным, при несовпадении – встречным.

При попутном пилении усилие подачи может оказаться отрицательно, вследствие чего будет происходить самозатягивание пилы в пропил. Во избежание этого установки, производящие попутное пиление, должны быть снабжены устройствами, не допускающими самопроизвольного увеличения скорости подачи. При встречном пилении кряж во время распиловки будет стремиться вверх, поэтому необходимы специальные устройства, препятствующие этому.

Механизмы зажима применяют для закрепления лесоматериала на тележке. Они бывают бокового или торцового действия. В первом случае зажим в виде острого крюка внедряется в боковую поверхность материала в тангентальном направлении (рис. 2, б, в, г), во втором – материал закрепляется с торцов зажимами с клиновидными шипами (рис. 2, д, е). Боковые зажимы закрепляют распиливаемый материал по отношению к вертикальной стойке и горизонтальной направляющей, служащей опорой для стойки и кряжа. Поэтому зажимные крюки должны перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлении в зависимости от размеров поперечного сечения распиливаемых лесоматериалов.

Механизмы поперечной подачи предназначены для поперечных перемещений кряжа, необходимых при выполнении очередных параллельных пропилов. Кряж вместе с механизмом зажима перемещается по двум-трем неподвижным горизонтальным направляющим, укрепленным поперек тележки (рис. 5, а).

Наибольшее распространение получили реечные механизмы поперечной подачи, рейки которых связаны с направляющими вертикальных стоек и приводятся в движение зубчатыми колесами от электропривода через передаточный механизм. Изменение направления движения реек, а вместе с ними и поперечного перемещения вертикальных стоек, достигается реверсированием электродвигателя. Такие механизмы поперечной подачи применимы при боковом и при торцовом зажиме кряжа. Величина поперечной подачи указывается на циферблате механизма замера, установленного на тележке.

Механизмы поворота используют, если в процессе распиловки материал необходимо повернуть вокруг своей оси для получения взаимно перпендикулярных пропилов. Для поворота кряжа при боковом его зажиме применяются цепные, реечные и сегментные кантователи.

Механизмы центрирования. Прежде чем закрепить лесоматериал в торцовых зажимах, его устанавливают в определенное положение по отношению к ним. С этой целью применяют центрирующие устройства. Каждый из них имеет подъемные вилки, центрирующие поданный на них кряж в вертикальной плоскости, приводной механизм и конечный выключатель. При подъеме вилок происходит одновременное опускание конечного выключателя, укрепленного на конце стального каната или рычага. В момент соприкосновения выключателя с поверхностью кряжа подъем вилок прекращается, при этом ось кряжа любого диаметра занимает необходимое горизонтальное положение по отношению к торцовым зажимам. После зажима кряжа вилки опускаются, а выключатель поднимается, занимая исходное положение. Для подъема вилок могут применяться гидропривод, реечный механизм и др.

Для продольной распиловки лесоматериалов применяются круглопильные станки периодического действия ЦДТ6-2, ЦДТ6-3, ЦДТ6-4, ЦДТ-7М, «ША-Урал», ЦДТ5-2 и др.

Рисунок – 2 Тележка круглопильного станка с механизмами зажима и поперечной подачи:

а – тележка: 1 – вертикальная стойка; 2 – горизонтальная направляющая; 3 – направляющее колесо с ребордами; 4 – поддерживающее колесо; 5 – шестерня; 6 – зубчатая рейка; 7 – механизм замера поперечной подачи; 8 – зажимной крюк; б, в, г – боковые механизмы зажима; д, е – торцовые механизмы зажима

Станок ЦДТ6-2 предназначен в основном для продольной распиловки кряжей длиной от 1,5 до 6,5 м и диаметром до 50 см на шпалы и брусья различных размеров и назначения. На тележке станка располагаются механизмы зажима поперечной подачи и замера ее величины. Тележка приводится в движение от вала пилы посредством реверсивного механизма с двумя ременными передачами. Механизм зажима кряжа бокового действия с цепным приводом, а поперечной подачи – реечный. Диаметр пильного диска 1250 мм, скорость пиления 65 м/с, скорость движения тележки при рабочем ходе до 2 м/с. Мощность двигателя пилы 50 кВт, механизмов зажима и поперечной подачи по 2,2 кВт.

Станок ЦДТ6-3 устроен подобно. В отличие от станка ЦДТ6-2 он снабжен дополнительной навесной пилой, что позволяет распиливать крупномерные кряжи, а также индивидуальным приводом механизма надвигания тележки от электродвигателя мощностью 11 кВт и реечным кантователем.

Станок ЦДТ6-4 устроен аналогично станку ЦДТ6-3, в отличие от него имеет цепной питатель с сегментным кантователем, а также кабину с пультом управления. Общая установленная мощность механизмов станка 136,2 кВт, наибольший диаметр распиливаемых кряжей 90 см.

Станок ЦДТ-7М в отличие от станка ЦДТ6-3 имеет механизмы зажима и поперечной подачи с гидравлическим приводом и предназначен для распиловки кряжей диаметром до 90 см и длиной до 3 м. Мощность двигателя основной пилы 75 кВт, навесной 30 кВт. Скорость движения тележки при рабочем ходе до 2 м/с, при обратном ходе до 3 м/с. Масса станка 13500 кг.

Развальный станок ЦДТ5-2 предназначен для распиловки кряжей диаметром до 38 см, длиной от 0,5 до 2,1 м на пластины и бруски. Станок имеет пильный механизм, состоящий из одной пилы диаметром 1000 мм и пильного вала с приводом от электродвигателя мощностью 14 кВт. Тележка приводится в движение от пильного вала через реверсивный механизм с двумя ременными передачами. Торцовый зажим кряжа, его поворот и поперечная подача выполняются вручную. Скорость движения тележки при рабочем ходе до 0,5 м/с, при обратном ходе до 0,7 м/с.

Автоматизированный станок «ША-Урал» по своему устройству отличается от других круглопильных станков тем, что в нем круглая пила вместе с двигателем установлена на подвижной тележке, а распиливаемый кряж находится на станине вместе с механизмами зажима, поворота и поперечной подачи. Зажим кряжа производится с торцов, центрирование его автоматизировано. Перемещение тележки с пилой осуществляется с помощью полиспастов, приводимых в действие гидроцилиндрами, пиление происходит при движении тележки в обоих направлениях. Механизмы поворота кряжа и поперечной его подачи работают в автоматическом режиме в зависимости от схемы раскроя, определяемой диаметром кряжа. Мощность двигателя пилы 75 кВт, диаметр пильного диска 1300 мм, скорость пиления 70 м/с, скорость надвигания пилы 1,2 м/с, масса станка 7500 кг.