ИЗМЕНЕНИЕ  КОНСТРУКЦИИ  НАТЯЖНОГО  УСТРОЙСТВА  ПИЛЬНЫХ  ПОЛОТЕН  ЛЕСОПИЛЬНОГО  СТАНКА

Русинов  Владимир  Яковлевич

доцент,  ФГАОУ  САФУ  г.  Архангельск

E-  mail: 

Галашев  Александр  Николаевич

канд.  техн.  наук,  доцент,  ФГАОУ  САФУ  г.  Архангельск

E-mail:  galashev@list.ru

Паршин  Вячеслав  Павлинович

ассистент,  ФГАОУ  САФУ  г.  Архангельск

E-mail: 

CHANGE  OF  THE  DESIGN  OF  THE  TENSION  DEVICE  OF  SAW  CLOTHS  OF  THE  SAWING  MACHINE

Rusinov  Vladimir

Аssociate  Professor  of  NAFU,  Arkhangelsk

Galashev  Alexander

Candidate  of  Technical  Sciences,  Associate  Professor  of  NAFU,  Arkhangelsk

Parshin  Vyacheslav

Assistant  of  NAFU,  Arkhangelsk

АННОТАЦИЯ

Рассмотрена  необходимость  обеспечения  устойчивости  и  предложена  конструкция  натяжного  устройства  пил  лесопильной  рамы.

ABSTRACT

Need  of  ensuring  stability  is  considered  and  the  design  of  the  tension  device  of  saws  of  a  sawing  frame  is  offered.

Ключевые  слова:  лесопильная  рама;  натяжное  устройство;  захват;  температура;  напряжение;  рамная  пила;  рычаг;  винт.

Keywords:  sawing  frame;  tension  device;  capture;  temperature;  tension;  frame  saw;  lever;  screw.

Современные  тенденции  применения  оборудования  для  продольной  распиловки  круглых  лесоматериалов  ведут  к  сокращению  сферы  применения  лесопильных  рам,  весьма  распространенных  еще  в  недавнее  время.  Тем  не  менее,  в  отечественном  лесопилении,  под  действием  определенного  рода  обстоятельств,  лесопильные  рамы  не  могут  в  одночасье  быть  заменены  круглопильными  и  ленточнопильными  установками.  Использование  рамных  установок,  пусть  и  с  уменьшением  объемов  распиловки,  будет  продолжаться  еще  некоторое  время.

Натяжка  пил  лесопильного  оборудования  является  подготовительной  операцией,  от  выполнения  которой  в  значительной  степени  зависят  производительность  и  качество  всего  технологического  процесса  производства  пиломатериалов.  Продолжительность  данной  операции  зависит  от  квалификации  рамщика,  параметров  постава,  конструкции  натяжного  устройства,  состояния  инструмента  и  некоторых  других  факторов.

Натяжение  необходимо  для  достижения  устойчивости  пил  и  максимального  уменьшения  свободной  длины  полотен.  Предварительное  напряжение  в  пилах  доводится  до  8—12  Н/мм².  В  процессе  работы  пильное  полотно  нагреваясь  в  среднем  до  40—50^оС  [1],  удлиняется,  при  этом  снижается  натяжение  пил  в  пильной  рамке  и  теряется  жесткость.  Величина  потери  напряжения    от  нагрева  определяется  формулой  [2]:

,

где:  E—  модуль  упругости  на  растяжение, 

Н/мм²;  a—  линейный  коэффициент  теплового  расширения  стали; 

T_K  и  T_H   —  значения  конечной  и  начальной  температур,  ^оС.

Таким  образом,  при  среднем  нагреве  пильного  полотна  на  20^оС,  напряжение  снижается  на  30—50  %.  Тем  самым  объясняется  необходимость  дополнительного  натяжения  пил.  При  работе  на  холостом  ходу  или  после  остановки  лесорамы,  пилы  охлаждаются,  длина  их  уменьшается  и  напряжение  при  этом  возрастает  до  14—16  Н/мм²,  что  может  привести  к  деформации  пил  и  пильной  рамки.

Одной  из  распространенных  и  успешно  применяемых  в  настоящее  время,  является  лесопильная  рама  с  непрерывной  толчковой  подачей  марки  Р-63  различных  модификаций.  По  оценкам  производственников,  данная  лесопильная  рама  проста  в  обслуживании  и  ремонте,  надежна  в  работе  в  широком  температурном  диапазоне,  обеспечивает  удовлетворительные  производительность  и  качество  пиления  при  использовании  в  первом  ряду  технологического  потока  лесопиления.

При  этом  следует  заметить,  что  среди  возникающих  нареканий  со  стороны  лесопильщиков  к  конструкции  лесопильной  рамы,  отдельно  выделяются  претензии  к  устройству  верхней  подвески.  Верхние  захваты,  предназначенные  для  установки  пил  в  пильную  рамку,  должны  обеспечивать  и  необходимый  натяг,  компенсирующий  тепловые  изменения  линейных  размеров  полотен  пил.  Именно  этого  зачастую  и  не  происходит,  в  результате  итоговые  показатели  эффективности  процесса  распиловки  снижаются.

С  целью  изменения  данной  ситуации,  авторами  была  выполнена  работа  по  совершенствованию  конструкции  натяжного  устройства  верхних  захватов  и  последующей  реализацией  на  действующем  оборудовании.

Анализ  известных  конструкций  верхних  захватов  с  механическими  натяжными  устройствами  показал,  что  наиболее  распространены  три  типа:  клиновой  (клино-карабиновый),  винтовой  и  эксцентриковый  [1,  3,  4].  Клиновые  устройства  не  позволяют  проводить  плавную  и  равномерную  натяжку  пил,  требуют  постоянного  контроля  за  клиньями  во  избежание  ослабления  и  «выползания»  клиньев.

Другой  тип  —  винтовой,  напротив,  обеспечивает  плавное  и  надежное  натяжение  пилы,  но  для  выполнения  полного  натяга  требуются  значительные  затраты  времени,  из-за  значительных  нагрузок  на  винтовую  пару  недолговечен  и  требует  частой  трудоемкой  замены.

Самым  совершенным  считается  эксцентриковое  натяжное  устройство,  оно  же  и  применялось  в  указанных  пилорамах.  Однако  для  выполнения  натяга  пильная  рамка  должна  выводиться  в  крайнее  верхнее  положение,  после  установки  клиньев  специальным  ключом,  длиной  500  мм,  производится  окончательный  натяг.  В  процессе  эксплуатации  рабочие  поверхности  эксцентриков,  подэксцентриков  и  клиньев  изнашиваются,  что  вызывает  потребность  в  замене  деталей  верхней  подвески.

В  ходе  решения  поставленной  задачи  были  разработаны  несколько  вариантов  конструкции  натяжного  устройства.  При  последующих  испытаниях  и  доводках  было  принято  рычажно-винтовое  устройство  (Рисунок  1).  Сущность  устройства  заключается  в  следующем.  От  существующего  эксцентрикового  устройства  были  приняты  без  изменений:  клин  (1)  и  клинообразный  подэксцентрик  (2).  Эксцентрик  заменен  рычагом  второго  рода  (3),  один  конец  которого  выполнен  с  выступом  круглой  формы,  другой  прямоугольного  профиля  с  резьбовым  отверстием.  В  отверстие  вкручен  регулировочный  винт  (4),  передающий  усилие  натяга  на  клин  через  призматический  упор  (5).  Рычаг  вращается  вокруг  оси  (6)  в  верхней  раздвоенной  части  тяги.  Регулировочный  винт  М161,5  с  шестигранной  головкой  (17  мм)  и  коническим  хвостовиком,  как  и  ось  рычага,  изготовлены  из  стали  40Х,  упор  и  рычаг  —  из  стали  40,  основные  параметры  определены  из  расчетов  на  прочность.  Чтобы  снизить  нагрузку  на  винтовую  пару,  соотношение  плеч  рычага  было  принято  2:1.  Тем  самым,  по-нашему  мнению,  были  сохранены  основные  достоинства  винтового  и  эксцентрикового  типов  натяжных  устройств.

Установка  устройства  в  рабочее  положение  выполняется  следующим  образом.  После  закрепления  нижних  захватов  в  пазу  нижней  поперечины  пильной  рамки,  верхний  захват  подводится  к  верхней  поперечине.  Далее  устанавливаются  клин  и  подэксцентрик.  При  этом  плоский  конец  рычага  вводится  в  одно  из  углублений  подэксцентрика,  клин  —  в  прямоугольный  паз  призматического  упора.  Затем  вращением  регулировочного  винта  достигается  окончательная  натяжка  рамной  пилы.  По  мере  нагрева  пил  дополнительное  натяжение  создается  обычным  гаечным  ключом,  установка  рамки  в  крайнее  верхнее  положение  необязательна,  работа  выполняется  с  уровня  пола.

Рисунок  1.  Схема  натяжного  устройства

К  недостаткам  данного  типа  можно  отнести  уменьшение  числа  пил,  устанавливаемых  на  рамку  (с  12  на  10),  минимальная  толщина  выпиливаемой  доски  22  мм.  При  изменении  геометрических  размеров  устройства,  данный  тип  может  быть  применен  на  лесопильных  рамах  других  марок.

В  учебно-производственных  мастерских  Северного  (Арктического)  федерального  университета  были  изготовлены  два  комплекта  захватов  (по  десять  штук  в  каждом)  и  переданы  для  эксплуатации  в  ООО  «РОСТ-сервис»  на  лесопильной  раме  Р-63-4Б.  Лесорама  используется  для  обеспечения  пиломатериалами  строительного  и  мебельного  производственных  участков.  В  зависимости  от  заказов  и  наличия  сырья,  количество  поставов  может  достигать  трех  за  день.  Распиловка  выполняется  «в  развал»,  максимальное  количество  устанавливаемых  пил  —  десять.  Срок  эксплуатации  —  около  12  лет.  На  рисунке  2  представлено  изображение  трех  верхних  захватов  с  рычажно-винтовым  натяжным  устройством  в  рабочем  положении.

Рисунок  2.  Верхние  захваты  рамных  пил  в  рабочем  состоянии

Использование  рычажно-винтового  устройства  на  лесопильном  участке  ООО  «РОСТ-сервис»  в  течение  полугода  показало,  что  трудозатраты  на  замену  и  натяжку  рамных  пил  снизились  на  20—35  %.  Общая  производительность  на  распиловке  возросла  на  3—4  %. 

Список  литературы:

1.Кучеров  И.К., Пашков В.К.  Станки  и  инструменты  лесопильно-деревообрабатывающего  производства.  М.: Лесная  промышленность,  1970.  —  560  с.

2.Лапин  П.И.  Подготовка  и  эксплуатация  режущего  инструмента  лесопильных  предприятий.  М.:  Лесная  промышленность,  1978.  —  160  с.

3.Фонкин  В.Ф.  Справочник  мастера — инструментальщика  деревообрабатывающего  предприятия.  М.: Лесная  промышленность,  1977.  —  176  с.

4. Фонкин  В.Ф.  Лесопильные  станки  и  линии.  М.:  Лесная  промышленность,  1980.  —  320  с.