Модернизация узла подачи лесопильной рамы р63-4б

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 7
1.1 Описание технологического процесса распиловки сырья 9
1.2 Назначение, область применения и анализ конструкции проектируемой лесопильной рамы 13
1.3 Анализ конструкции узла подачи на примере двухэтажной лесопильной рамы 2Р75-1 19
1.4 Техническое задание на проектирование оборудования 21
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ 22
2.1 Расчет удельной работы резания 23
2.2 Расчет рациональной скорости подачи и скорости резания 23
2.3 Расчет мощности резания 26
2.4 Расчет сил резания 27
2.5 Расчет тягового усилия и усилий прижима 30
2.6 Расчет точности распиливаемого бревна через моменты сил 32
2.7 Расчет силы трения 33
2.8 Расчет производительности лесопильной рамы 34
3 КОНСТРУКТОРСКИЕ РЕШЕНИЯ 37
3.1 Расчет цепной передачи 39
3.2 Расчет подшипников 42
3.3 Расчет шпоночных соединений 43
4 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 45
4.1 Расчет капитальных (единовременных) затрат на модернизацию исследуемого оборудования 45
4.2 Расчет текущих (эксплуатационных) затрат на модернизацию исследуемого оборудования 48
4.3 Расчет показателей экономической эффективности от произведенной модернизации оборудования 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 54

Весь текст будет доступен после покупки

Резание – процесс разрушения связи между частицами обрабатываемого материала по заданной поверхности. В механической технологии древесины и древесных материалов процесс резания осуществляется посредством твердых клиновидных тел – лезвий, являющихся активными элементами режущих инструментов.
Одним из основных видов обработки древесины является пиление. Пилением называют резание древесины пилами с целью разделения ее на части.
Пиление полосовыми (рамными) пилами на лесопильных рамах предназначено для продольного деления бревен на брусья и доски и брусьев на доски с заданными размерами и шероховатостью.
Одноэтажная лесопильная рама Р63-4Б предназначена для продольной распиловки брёвен и брусьев различных пород древесины (в том числе твёрдолиственных) на пиломатериалы. Конструктивно она представляет собой станину сборно-сварной конструкции, включающей боковины коробчатого сечения, верхние и нижние горизонтальные связи и подрамник. На станине монтируются все рабочие узлы и механизмы лесопильной рамы.
Одноэтажная лесопильная рама Р63-4Б выполняется в двухшатунной компоновке и оснащается девятискоростной коробкой передач. Распиловка бревен осуществляется возвратно-поступательным перемещением пильной рамки с укрепленным на ней поставом пил по направляющим. Движение к пильной рамке передается от главного вала шатуном.
Подача распиливаемого бревна осуществляется системой литых рифленых подающих роликов (рябух). Подача и прижим сырья электромеханический. Механизм подачи бесступенчатый. Для приводов механизма резания и подачи используются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, для приводов перемещения передних и задних ворот — асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором с повышенным скольжением.
Возможны различные варианты комплектации дополнительным околорамным оборудованием: механизированными тележками, приёмными рольгангами, ножевым аппаратом.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА


Механическая обработка, при которой обеспечивается получение необходимых деталей и изделий за счёт изменения формы и размеров обрабатываемой древесины, осуществляется резанием, раскалыванием, давлением, дроблением. Резание получило преимущественное применение среди других методов механической обработки древесины.
Резанием древесины называется процесс, при котором разрушаются связи между частицами древесины в заданном направлении и часть обрабатываемого материала отделяется. Цель процесса – получение из древесины деталей и изделий требуемой формы, размеров и качества.
К процессам обработки древесины резанием относятся пиление, строгание, фрезерование, сверление, долбление, точение, шлифование, а также разрезание ножницами или ножами листовых древесных материалов (бесстружечное резание).


Рисунок 1 – Процессы резания древесины:
а) пиление; б) строгание; в) фрезерование; г) сверление; д) долбление

Пиление применяется для продольного (плоскости пропила параллельны направлению волокон древесины) и поперечного (плоскости пропила перпендикулярны направлению волокон) деления древесины на части пилами.
Пиление рамными пилами происходит за счет возвратно-поступательного движения натянутых в пильной рамке полотен пил при продольной подаче бревна. Рамная пила представляет собой тонкую пластину, на одной из кромок которой насечены зубья.
Рамные пилы изготавливают из легированной стали 9ХФ с насеченными зубьями с приклепанными планками или приклепанными захватами без планок. Сталь для рамных пил должна обладать высокими механическими свойствами, определяющими ее износостойкость, и одновременно сохранять вязкость, необходимую для развода, плющения и штамповки зубьев.
Режущая часть пилы характеризуется следующими основными параметрами: шаг зуба t (расстояние между вершинами двух смежных зубьев); высота зуба h (кратчайшее расстояние между линиями, соединяющими вершины зубьев и впадин); задний угол ?, угол заострения ?, передний угол ?. Основные размерные характеристики рамных пил – толщина, ширина и длина полотна, а также угловые параметры зубьев.
Профиль и угловые параметры (? = 15°; ? = 47°) зубьев для всех рамных пил одинаковые. Высота зубьев h, длина задней грани l и радиус закругления впадины r изменяются с изменением шага зубьев t.



Рисунок 2 – Профиль зубьев рамных пил:
t - шаг зубьев пил; h - высота зуба; l - длина задней грани; r - радиус закругления впадины; ? - задний угол; ? - угол заострения; ? - передний угол

По количеству одновременно работающих пил в станке различают индивидуальный и групповой виды распиловки бревен.
При индивидуальной распиловке каждое отдельное бревно распиливается последовательно одной пилой, причем каждый последующий пропил назначается с учетом особенностей распиливаемого бревна. При групповой распиловке бревна распиливаются поставом (набором) пил без учета особенностей каждого отдельного бревна. Групповая распиловка бревен является более производительной, поэтому она имеет широкое применение.
В основном распиловка бревен производится с направлением пропилов параллельно продольной оси бревна. Однако возможны ориентированная распиловка (радиальная или тангентальная) и распиловка бревен параллельно образующей. В практике лесопиления преобладает распиловка бревен вершиной вперед, возможна также распиловка бревен комлем вперед.
Для выработки пиломатериалов массовых спецификаций и требующих ориентации пластей относительно годичных слоев древесины, широко используются два основных способа распиловки: вразвал и с брусовкой.
При распиловке бревен вразвал (рис. 3, а) направления плоскостей всех пропилов в бревне параллельны между собой. Из бревна выпиливается несколько необрезных досок и два горбыля.
Этим способом распиливается почти полностью пиловочное сырье лиственных пород и часть сырья хвойных пород.
При распиловке бревен с брусовкой (рис. 3, б) сначала получают двухкантный брус и необрезные доски (первый проход) (рис. 3, б, 1); брус затем распиливают в продольном направлении перпендикулярно его пластям на обрезные и необрезные доски (второй проход) (рис. 3, б, 2).



Рисунок 3 – Способы распиловки бревен:
а – вразвал; б – с брусовкой на один брус; в – с брусовкой на два бруса;
г – секторный: 1 –радиальная распиловка; 2 – тангентальная распиловка;
д – развально-сегментный; е – брусово-сегментный; ж - круговой

При распиловке толстомерных бревен (диаметром от 40 см и выше) из средней части бревна могут выпиливаться два или три бруса (рис. 3, в, 1) с последующей их распиловкой на обрезные и необрезные доски (рис. 3, в, 2). Количество горбылей, получаемых из бревна, зависит от количества выпиливаемых брусьев: при одном брусе – 4 горбыля, при двух – 6 и при трех – 8 горбылей. Распиловкой с брусовкой перерабатывается до 60% всего пиловочного сырья, в основном это хвойное сырье диаметром 18 см и более.
Имеются и другие способы распиловки: секторный (рис. 3, г), равально-сегментный (рис. 4, д), брусово-сегментный (рис. 3, е) и круговой (рис. 3, ж). Их применяют в тех случаях, когда необходимо получить пиломатериалы, отвечающие специальным требованиям в отношении расположения пластей к направлению годичных слоев древесины.

1.1 Описание технологического процесса распиловки сырья

Сырьем для лесопильного производства являются бревна и кряжи различных древесных пород. Бревна и кряжи – круглые лесоматериалы, получаемые из древесных хлыстов путем их поперечного деления. Древесный хлыст – это ствол поваленного дерева, отделенный от корневой части и вершины и очищенный от сучьев вровень с поверхностью.
Размерные и качественные требования к пиловочному сырью хвойных пород (сосна, ель, лиственница, кедр и пихта) регламентированы ГОСТ 9463-2016, лиственных пород (дуб, ясень, клен, ольха и др.) – ГОСТ 9462-2016.
Размерная характеристика сырья, поступающего в распиловку, оценивается средним диаметром и средней длиной бревен. По этим показателям рассчитывают производительность лесопильного потока, выход групп пиломатериалов по ширине и другие показатели.
На лесопильные заводы поступает пиловочное сырье разных пород, толщины, длины и сортности. Это позволяет заранее спланировать раскрой пиловочного сырья.
Пиловочное сырье к лесопильно-деревообрабатывающим предприятиям доставляется по воде или железнодорожным и автомобильным транспортом.
При доставке по воде сырье поступает на заводы сплавом в плотах или судах и баржах. Существенный недостаток водной доставки – сезонность. Доставка сырья к лесопильному заводу только в навигационный период приводит к образованию значительных запасов сырья, необходимых для работы предприятия в течение всего зимнего сезона. Для хранения таких запасов требуется устройство больших складов.
При доставке сухопутным транспортом сырье на предприятие поступает равномерно в течение года. В этих условиях для нормальной работы лесопильного завода объем сырья на складе обычно не превышает трехнедельного запаса.
Поэтому при доставке сырья сухопутным транспортом размеры складов сокращаются, а объем складских работ значительно уменьшается.
Подготовка сырья для распиловки состоит в сортировке пиловочника, его окорке и удалении металлических включений.
Перед распиловкой пиловочник сортируют по породам и диаметрам. Предварительную сортировку выполняют на складе сырья с помощью продольных лесотранспортеров с бревносбрасывателями. Окончательную сортировку бревен производят в бассейне перед подачей в лесопильный цех.
Окорка пиловочника — важная составная часть подготовки сырья для распиловки на лесопильной раме. Окоркой древесины называется операция частичного или полного удаления коры с поверхности ствола.
Перед подачей в лесопильный цех пиловочное сырье проходит контроль на наличие в нем металлических предметов (штырей, гвоздей и др.). Для этой цели на потоке установлено специальное устройство — металлоискатель, представляющий собой кольцевой детектор с электромагнитным устройством, реагирующим на присутствие в древесине металла
При организации процесса выработки пиленой продукции стремятся к рациональному использованию, как оборудования, так и труда рабочих. Это достигается соответствующей организацией производственного процесса.
Производственным, процессом называется совокупность операций, выполняемых в определенной последовательности средствами труда над предметом труда для получения готовой продукции. Складывается производственный процесс из основных и вспомогательных операций.
Совокупность основных операций, в результате которых предмет труда претерпевает размерные или качественные изменения, называется технологическим процессом.
Технологическая операция — это часть технологического процесса, выполняемая на рабочей позиции до перехода к обработке следующей детали. Вспомогательные операции обеспечивают нормальное выполнение основных операций при получении готовой продукции. К вспомогательным можно отнести операции укладки, учета, контроля, съема детали.

Весь текст будет доступен после покупки

Основная литература

1. Авдеев, Э. Д. Лесопильное оборудование: учеб. для сред. проф.-тех. училищ / Э. Д. Авдеев, Э. Ф. Харитонович, Г. Ф. Дружков. — 2.изд., перераб и доп. — М.: Высш.шк., 1984. — 192 с. – Текст: непосредственный.
2.Авдеев Э. Д. Оборудование для лесопиления и сортировки бревен [Текст]: Учеб. для ПТУ/ Э. Д. Авдеев, Э. Ф. Харитонович, Г. Ф. Дружков. — М.: Высш. шк. 1989. — 224 с. – Текст: непосредственный.
3. Акименко, П. Ф. Теория механизмов и машин: учеб. пособие по курсовому проектированию для студ. спец. 260200, 260100 всех форм обучения: Ч. 1 / П. Ф. Акименко. — Красноярск: СибГТУ, 2003. — 84 с. – Текст: непосредственный.
4. Бершадский А.Л., Цветкова Н.И. Резание древесины. – Мн.: Высшая школа, 1975. – 303 с. – Текст: непосредственный.
5. Л.В. Потемкин Деревообрабатывающие станки и автоматические линии: учебник / Л.В. Потемкин – Москва: «Лесная промышленность», 1987. – 367 с. – Текст: непосредственный.
6. Технология ремонта деревообрабатывающего оборудования: учебное пособие / Л.Т. Свиридов, Д.А. Попов; Поляков Н.В. – М-во обр. и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» . – Воронеж, 2015. – 156 с. – Текст: непосредственный.
7. Тюкина М.П., Макарова Н.С. Технология лесопильно-деревообрабатывающего производства: Учебник для СПТУ. – М.: Высш. шк., 1988. – 271 с.: ил. – Текст: непосредственный.

Весь текст будет доступен после покупки