Пиление древесины рамными пилами

Слайд №2

Обработка древесины и древесных материалов резанием занимает ведущее место в деревообработке. Она является наиболее сложной частью процесса производства изделий.

При резании на деревообрабатывающих станках изменяются формы, размеры и шероховатость поверхности заготовок путем снятия припуска дереворежущим инструментом и превращением его в стружку.

Процессы, протекающие в зоне взаимодействия обрабатываемого материала с инструментом, изучает теория резания древесины и древесных материалов – наука, которая объясняет физическую сущность процесса резания, раскрывает законы образования новых поверхностей при взаимодействии режущей кромки лезвия с древесиной в процессе стружкообразования, влияние факторов на процессы резания и дает им количественную и качественную оценку. На ее основе разработаны методики определения силовых, мощностных и качественных показателей процесса резания древесины и древесных материалов, расчетов и назначения оптимальных режимов резания.

Цель изучения теории резания древесины – совершенствовать процессы резания в деревообрабатывающих производствах, открывать новые закономерности и объяснять связи между сопутствующими резанию явлениями.

Слайд №3

Резание – технологический процесс разрушения свя­зей между частицами материала обрабатываемой заготовки по заданной поверхности лезвием режущего инструмента с целью получения изделия тре­буемых формы, размеров и шероховатости.

Лезвие – клинообразный элемент режущего инструмента, предназначенный для проникновения в материал заготовки и отделения срезаемого слоя. В дереворежущих инструментах лезвия являются активными элементами зубьев, ножей и резцов.

Лезвийное резание древесины может быть с образованием стружки (строгание, пиление, фрезерование, лущение, сверление, точение, долбление, шлифование и др.) и бесстружечное резание (разрезание, отрезание, вырезание).

При стружечном резании от обрабатываемого материала отделяются с помощью лезвия резца часть заготовки, которая разделяется на частицы определенных размеров и формы рис а.

Бесстружечное резание делится на: разрезание и срезание. Разрезание – разделение обрабатываемого мате­риала на части клиновидными режущими инструментами, раз­двигающими частицы материала по заданной поверхности (рис. б). Срезание – это разделение обрабатываемого материала на части клиновидными режущими инструментами, создаю­щими в поверхности раздела напряжения среза (рис в). В современных деревообрабатывающих станках осуществля­ются следующие процессы резания без образования стружки, штамповка-высечка, деление ножами, разрезание ножницами.

Слайд №4

Варианты лезвийного резания приведены на слайде 4. Материал лезвия для обеспечения процесса резания должен быть значительно прочнее и тверже обрабатываемого материала. Характер деформаций в материале при проникновении лезвия зависит от физико-механических свойств материала, формы лезвия, скорости его движения, толщины срезаемого слоя и других факторов.

Для реза­ния как технологического процесса необходимыми элементами являются обрабатываемый объект 2 для изготовления требуемого изделия, рабочее орудие 1 (режущий инструмент с режущими элементами клиновидной формы – лезвиями). Для получения изделия от обрабатываемого объекта необходимо инструментом отделить часть материала в виде стружки по линии раздела АВ. Часть материала, подлежащая удале­нию с заготовки при резании на данной технологической опера­ции, называется припуском на обработку П.

Режущий элемент 1 воздействует на заготовку, прежде всего лезвием, формирующим новую поверхность в заготовке – поверхность резания R. Часть припуска между двумя смежными поверхностями резания составляет срезаемый слой 3. Срезаемый слой, отделенный от заготовки режущим элементом и получивший объемную деформацию, называется стружкой 4.

Припуск на обработку при резании может быть удален с заготовки при однократном или многократном движении режущего элемента. Это объясняется тем, что режущий элемент, обладая определенной режущей способностью, за один проход может удалить с заготовки слой древесины не более предель­ного значения по толщине а. В практических случаях обра­ботки припуск П, как правило, больше толщины срезаемого слоя а.

В этих условиях припуск удаляется не за один проход, а последовательно, послойно, т.е. при многократном движении режущего элемента. Последовательное послойное удаление припуска при резании может осуществляться при прямолинейном или вращательном движении режущих элемен­тов.

Слайд №5

Главной режущей частью дереворежущих инструментов является лезвие – клинообразный элемент зуба, служащий для проникновения в материал заготовки и отделения слоя обрабатываемого материала.

На слайде представлены элементы идеального лезвия, у которого имеются следующие поверхности, режущие кромки и вершины:

Передняя поверхность лезвия А _γ – поверхность лезвия, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой (1).

Задняя поверхность лезвия А _α – поверхность лезвия, контактирующая в процессе резания с обрабатываемой поверхностью заготовки (2).

Боковые поверхности лезвия – поверхности, ограничивающие лезвие слева А ¢_a (3) и справа А ²_a (4) по направлению движения.

Режущая кромка К – кромка лезвия, образуемая пересечением передней А _γ и задней А _α поверхностей лезвия (5). Если она выполняет основную работу резания, то называется главной режущей кромкой.

Боковые поверхности, левая А ¢_a и правая А ²_a, при пересечении с передней поверхностью лезвия А _γформируют боковые режущие кромки лезвия, соответственно левую К ¢ (6) и правую К ² (7).

Вершина лезвия – точка или поверхность сопряжения главной, вспомогательной и боковых режущих кромок, точки n ’, n ¢’.

Слайд №6

По количеству элементов лезвия режущего инструмента, взаимодействующих с заготовкой и формирующих поверхность резания, различают следующие виды: открытоерезание – одной режущей кромкой; полузакрытое – двумя режущими кромками, закрытое - тремя режущими кромками.

При открытом резании (рис. а) главная режущая кромка лезвия (АВ) образует поверхность резания, при этом перекрывает обе границы поверхности резания на заготовке. При полузакрытом резании (рис. б) две режущие кромки, главная (АВ)и одна боковая (ВС), являются режущими, формирующими дно и одну боковую стенку паза. При закрытом резании (рис. в) три режущих кромки, главная и две боковых (АВ, ВС, AD), формируют три участка поверхности резания (дно и две стенки паза).

Лезвие резца, у которого за режущую кромку принимают линию пересечения поверхностей, называется идеальным (абсолютно острым). У реальных лезвий резцов пересечение поверхностей происходит по переходной кривой поверхности.

Слайд №7

При резании с образованием стружки различают следующие поверхности обрабатываемой заготовки: обрабаты­ваемая 1, обработанная 2 и поверхность резания 3. Обрабаты­ваемая поверхность – исходная поверхность, с которой снимается и пре­вращается в стружку слой древесины, оставленный как при­пуск П. Этот срезаемый слой, отделенный от заготовки лезвием и получивший объемную деформацию (изменение формы и размеров), называется стружкой. Обработанная поверхность – поверхность детали, полученная после снятия и превращения в стружку всего слоя древесины, оставленного как припуск П. Поверхность резания – поверхность, образуемая на заготовке непосредственно режущим лезвием ин­струмента и являющаяся переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями.

При прямолинейном движении лезвия резца и при одном проходе заготовки (рис. а) обрабатываемая поверхность совпадает с поверхностью резания. При вращательном движении лезвия резца (рис. б) эти поверхности не совпадают. Поверхность реза­ния 3 в данном случае – кривая, сформированная режущей кромкой лезвия при срезании серповидной стружки 4.

Главное движение резания (D_r) – прямолинейное поступательное или вращательное движение лезвия или заготовки, происходящее с наибольшей скоростью, и предназначено для удаления одного срезаемого слоя.

Движение подачи (D_s) – прямолинейное поступательное или вращательное движение лезвия или заготовки, предназначенное для последовательного удаления срезаемых слоев на всей обрабатываемой поверхности.

Главное движение резания позволяет осуществить процесс резания (образование стружки). Движение подачи дает возможность вести этот процесс (обработку) по всей обрабатываемой поверхности.

Слайд №8

Далее рассмотрим главные угловые параметры лезвия.

К главным углам лезвия относятся: задний угол; угол заострения; передний угол; угол резания:

· задний угол (α) – угол между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания (P _n);

· угол заострения (β) – угол между передней и задней поверхностями лезвия;

· передний угол (γ) – угол между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью P _v;

· угол резания (δ) – угол между передней поверхностью лезвия и плоскостью резания P _n.

Для большинства практических случаев между указанными углами существует следующая зависимость:

                                                

Угол β не зависит от расположения лезвия в пространстве. Он связан с его геометрическими и механическими свойствами. Углы α, δ, γ зависят от направления скорости движения резца в древесине.

Слайд №9

Простое (элементарное) резание характеризуется следую­щими признаками: резание производится только одной режу­щей кромкой лезвия; длина режущей кромки лезвия больше, чем ширина обрабатываемой заготовки; резание открытое; геомет­рические параметры лезвия на всем рабочем участке постоянны; условия при резании соответствуют плоскому на­пряженному состоянию обрабатываемого материала; траекто­рия любой точки лезвия прямолинейна, скорость резания по­стоянна; главная режущая кромка лезвия расположена перпендикулярно направлению вектора скорости резания; толщина стружки постоянна по ширине и на­правлению резания; плоскость и направления резания определенно ориентированы по отношению к направлению волокон древесины.

На практике, учитывая небольшое различие прочностных показателей древесины в радиальном и тангенциальном направлениях допустимо пренебречь слоистостью структуры, считая их одинаковыми вдоль осей М, и учитывать лишь волокнистость материала. При этом различают три главных простых вида резания древесины: торцовое, продольное и поперечное.

Для определения видов резания древесины введем два угла: угол встречи φ_в – между направлением вектора скорости лезвия  и направлением волокон или их проекцией на плоскость резания P_n; угол скоса φ_с – между направлением волокон и плоскостью резания P_n.

Угол встречи φ_в может меняться в диапазоне 0^о ≤ φ_в ≤ 180^о (от – вдоль волокон, до – навстречу волокнам).

Угол скоса φ_с может изменяться в диапазоне 0^о ≤ φ_с ≤ 90^о (плоскость резания может принимать любое положение от «параллельна волокнам» φ_с = 0^о до «перпендикулярна волокнам» φ_с = 90^о).

Систематика видов резания древесины позволяет различить их на: главные простые виды резания, переходные и смешанные.

Главные простые виды резания получают при крайних или ортогональных значения углов φ_в и φ_с. Различают три главных простых видов резания древесины: продольное, торцевое и поперечное.

Слайд №10

Продольное резание ). Направление скорости резания  и плос­кость резания Р _n параллельны направлению волокон A. При значении угла встречи φ_в = 0^о – резание, попутное направлению волокон в плоскости резания Р _n (рис,а). При значении угла встречи φ_в = 180^о – резание, встречное направлению волокон в плоскости резания Р _n рис (б). Угол скоса в обоих случаях φ_с = 0^о.

Слайд №11

Торцевое резание  (рис.а). Направление скорости резания  и плос­кость резания Р _n перпендикулярны направлению волокон A. Угол встречи φ_в = 90^о и угол скоса φ_с = 90^о.

Поперечное резание (условное обозначение ) (рис.б). Направление скорости резания  перпен­дикулярно направлению волокон A, угол φ_в = 90^о. Плоскость резания Р _n па­раллельна направлению волокон A, угол φ_с = 0^о.

Слайд №12

Переходные простые виды резания древесины образуются, когда один из углов имеет крайнее или ортогональное значение, а другой – некоторое промежуточное. Между главными может быть множество переходных (про­межуточных) видов резания древесины.

Продольно-поперечное резание  (рис.  а) – переходное резание от продольного к поперечному, характеризуется углом встречи φ_в в плоскости резания Р _n между направлением волокон А и направлением вектора скорости резания  в диапазоне 0 ≤ φ_в ≤ 90^о. Угол скоса φ_с = 0.

Если значение угла встречи φ_в находится в пределах φ_в = 0^о…45^о, то преобладает продольное резание перед поперечным, поэтому такой вид переходного резания называется продольно-поперечным  (рис б). Если значение угла встречи φ_в находится в пределах φ_в = 45^о…90^о, то преобладает поперечное резание перед продольным, поэтому такой вид переходного резания называется поперечно – продольным . Если значение угла встречи φ_в имеет диапазон изменения 90 ≤ φ_в ≤ 180^о, то предыдущие рассуждения справедливы и имеет место продольное встречно-поперечное или поперечно-продольное встречное резание. 

Давайте обсудим, какие еще могут быть переходные виды резания. Более подробно вы их разберете на лабораторной работе.

Слайд №13

Смешанные простые виды резания характеризуются значениями углов φ_в и φ_с, отличными от крайних ортогональных.

В смешанных видах резания одновременно присутствуют элементы всех трех главных видов резания древесины (считаем встречное и продольное резание за один вид). Названия и значения углов φ_в и φ_с следуют тому принципу, который был применен для переходных видов резания. Название видов смешанного резания составляется из названия трех главных видов резания древесины; причем, на первое место ставится главенствующий в данном смешанном виде резания (его название), на втором – имеющим большее значение из двух оставшихся, на третьем – оставшийся главный вид. Возможны комбинации; их может быть двенадцать (продольное и встречное резание друг с другом не комбинируют). В качестве примера приведем два вида смешенного резания древесины.

Продольно-поперечно-торцовое  (рис. а) – смешанное резание от продольного к по­перечному и далее к торцовому характеризуется углом встречи φ_в в плоскости резания Р _n между проекцией направления волокон А на неё и направлением вектора скорости резания  находящимся в диапазоне φ_в = 0^о…45^о. При этом, угол скоса, меньше угла встречи φ_с < φ_в и находится в диапазоне φ_с = 0^о…45^о.

Торцово-поперечно-продольное  (рис. б) – смешанное резание от торцового к по­перечному и далее к продольному характеризуется углом встречи φ_в в плоскости резания Р _n между проекцией направления волокон А на неё и направлением вектора скорости резания  принимающим значение меньшее, чем угол скоса φ_в < φ_с. Угол скоса при этом находится в диапазоне φ_с = 45^о…90^о.

Слайд №14

На прошлых занятиях мы рассмотрели простые виды резания древесины. Теперь переходим к рассмотрению процессов сложного резания древесины и древесных материалов на деревообрабатывающих станках.

Все процессы сложного резания древесины и древесных материалов можно разделить на три группы:

- деление материала на части;

- поверхностная обработка для снятия припуска и получение поверхности требуемой формы, размеров и шероховатости;

- глубинная обработка для получения требуемых отверстий и пазов в заготовках.

Классификация процессов станочного резания приведена на слайде.

В классификации группы разбиты на подгруппы, которые характеризуются принадлежностью к стружечному или бесстружечному резанию.

Стружечное резание подразумевает превращение припуска или снимаемого слоя в стружку (опилки). В свою очередь, стружка может являться отходом, без определенных требований к ее размерам и качеству и не находящем применения, кроме как топливо. В другом случае, при специальном производстве, стружка является продуктом, имеющим свои качественные показатели и может использоваться как сырьё для производства целлюлозы, древесных материалов, продукции гидролизных и лесохимических производств.

Слайд №15

Классификацию дереворежущего инструмента, представленную на слайде, необходимого для осуществления заданного процесса резания древесины и древесных материалов, предложил проф. Грубе, выделив как основную группу станочный дереворежущий инструмент.

Для осуществления конкретного процесса резания необходимо выбрать вид, конструкцию, геометрические и угловые параметры дереворежущего инструмента, руководствуясь рекомендациями теории резания.

Требуемый процесс резания должен осуществляться на деревообрабатывающем оборудовании, обеспечивающем обработку заготовки для получения детали с заданными формой, размерами и качеством получаемой поверхности. При этом технические характеристики деревообрабатывающего станка: частоты вращения шпинделей, скорости подачи обрабатываемого материала, мощность электродвигателей механизмов резания и подачи должны обеспечивать получение качественной продукции с заданной производительностью и наименьшими энергетическими затратами.

 

Слайд №16

Следующая тема: пиление древесины и древесных материалов.

Технологические схемы распиловки древесины, представленные на слайде, в зависимости от назначения, кинематики движения инструмента, вида инструмента делятся на пиление древесины в лесопильных рамах для получения пиломатериалов из бревен, на ленточнопильных станках для получения пиломатериалов, деления их на заготовки на круглопильных станках для продольной, поперечной и смешанной распиловки. Криволинейная распиловка осуществляется на ленточнопильных и лобзиковых станках.

Слайд №17

Пиление – процесс закрытого резания пилами, в результате которого при превращении минимально возможной части обрабатываемого материала в опилки, происходит разделение его пропилом на объемно - недеформированные части для получения поверхностей изделия требуемой формы и шероховатости поверхности. В образовании пропила участвуют три режущие кромки лезвия зуба пилы, главная формирующая дно пропила и два вспомогательных боковых формирующих стенки пропила.

Пропил – это пространство, образуемое зубьями пил в результате срезания и удаления из зоны резания опилок. Если процесс пиления не закончен, в пропиле можно выделить дно и боковые поверхности – стенки пропила.

Слайд №18

В зависимости от положения пропила относительно волокон древесины различают: 1 – продольное пиление, когда пропил направлен вдоль волокон; 2 – поперечное пиление перпендикулярно волокнам; 3 – смешанное пиление, при котором пропил составляет угол (отличный от 0^о и 90^о) с направлением волокон древесины, и плоскость пропила получается под таким же углом.

При продольном пилении древесины главная режущая кромка лезвия (зуба пилы) осуществляет тор­цовое или продольно-торцовое  резание. Боковые кромки производят поперечное  или продольно-поперечное  резание. При поперечном пилении древесины главная ре­жущая кромка лезвия режет поперек волокон , а боковые кромки в торец . В случае смешанного резания главная ре­жущая кромка лезвия осуществляет торцово-поперечное или торцово-поперечно-продольное резание. Боковые кромки производят поперечно-торцовое резание.

Слайд №19

Зубчатый венец состоит из части корпуса пилы (а), в которой сформированы зубья (б). 

Так как процесс рамного пиления – процесс закрытого продольного резания, то в нем участвует лезвие зуба с тремя режущими кромками. Главная режущая кромка (1-2) осуществляет торцовое  или продольно-торцовое  резание, формируя дно пропила.

Боковые вспомогательные режущие кромки (1 – 3 и 2 – 4) производят поперечное или продольно-поперечное резание, формируя стенки пропила. Передняя поверхность (1,2,3,4) и задняя поверхность (1,2,5,6,) лезвия зуба пилы образуют угол заострения лезвия β.

Угловые параметры лезвия характеризуются следующими углами α_и – задним углом, γ_и – передним углом и δ_и – углом резания. Высота зубьев h _з, мм определяется как кратчайшее расстояние между линиями вершин и впадин зубьев. Расстояние между лезвиями двух смежных зубьев t _з, мм, измеренное по линии вершин, называется шагом зубьев пилы.

Промежуток между соседними зубьями (с) называется межзубной впадиной, которая характеризуется своим объемом и служит для размещения и транспортировки опилок, образующихся в процессе резания. Впадина имеет определенную форму с радиусом закругления дна r, мм.

 

 

Слайд №20

Пиление древесины рамными пилами

Пиление древесины рам­ными пилами – продольное деление древесины рамными пилами, совершающими главное возвратно-поступательное движение D_r, при этом обрабатываемый материал совершает прямолинейное движение подачи D_s, в направлении, перпендикулярном главному движению. Пиление осуществляется на лесопильных рамах – голов­ных станках лесозаготовительного производства. Лесопильная рама – это многопильный станок, предназначенный для продольного пиления бревен и брусьев на пиломатериалы. Число пил в лесопиль­ных рамах достигает 20...25 и более в зависимости от плана пиления или постава.

Схемы распиловки древесины на пиломатериалы в лесопильных рамах представлены на слайде. В зависимости от расположения пил в поставе различают пиление вразвал (а) на необрезные доски и горбыли или пиление с брусовкой (б) на двухкантный брус, а из крайних частей бревна необрезные доски и горбыли. В дальнейшем, двухкантный брус можно распилить на четырехкантный брус или на обрезные доски (в).

Слайд №21

Основные виды пиломатериалов, производимых на лесопильных рамах, представлены на следующем слайде.

Слайд №22

На данном слайде пункт (а) приведена схема работы лесопильной рамы. Вращательное движение кривошипа 1 преобразуется шатуном 2 в непрерывное возвратно-поступательное движение пильной рамки 3. За один оборот кривошипа пильная рамка совершает два перемещения: одно вниз – рабочий ход (РХ), дру­гое вверх – холостой ход (XX). При рабочем ходе происходит пиление древесины.

Перемещение бревна 4 при пилении обеспе­чивается вальцовым механизмом подачи 5. Коленчатый вал с маховиком 6 является звеном, непосредственно воспринимающим действие движущих сил от привода. Рабочим органом является пильная рамка 3 с рамными пилами 7. Она воспринимает действие сил полезных со­противлений, т.е. сил резания при пилении древесины.

 По характеру расположения плоскости движения пильной рамки относительно вертикальной оси коленчатого вала лесо­пильные рамы делятся на два типа: 1 – с аксиальным механиз­мом резания, у которого плоскость движения пильной рамки проходит через ось коленчатого вала; 2 – с дезаксиальным ме­ханизмом резания, у которого плоскость движения пильной рамки смещена относительно оси коленчатого вала.

По характеру подачи распиливаемого материала (бревна, бруса) лесопильные рамы делятся на два вида: 1 – с непрерыв­ной подачей; 2 – с толчковой (периодической) подачей.

Непрерывная подача в лесопильных рамах бывает с посто­янной и переменной скоростью. Толчковая (периодическая) по­дача в лесопильных рамах осуществляется за рабочий ход рамки, за холостой ход рамки, частично за рабочий и частично за холостой ход рамки. Характер подачи материала при рам­ном пилении оказывает влияние на процесс резания и конструк­цию механизмов резания и подачи в лесопильной раме.

Толчковая подача используется в лесопильных рамах старых конструкций. В качестве привода такой подачи используется общий привод коленчатого вала, что способствует согласованной работе механизмов резания и подачи. Однако толчковые способы подач имеют существенный недостаток, связанный с быстрым перемещением больших инерционных масс бревна и впередирамной тележки. Бревно проскальзывает в вальцах механизма подачи, тем самым нарушая заданные режимы его движения.

Непрерывная подача является основной в современных, быстроходных лесопильных рамах, так как устраняет недостатки толчковых механизмов подачи.

Вертикальное расположение линии вершин зубьев рамной пилы не дает возможности перемещать бревна за холостой ход из-за трения задних поверхностей зубьев рамной пилы о дно пропила. Для устранения этого явления рамные пилы или пильную рамку следует наклонить на угол ψ (б). В этом случае линия вершин зубьев будет смещаться в направлении подачи, отходя от дна пропила. Уклон рамных пил можно получить ка к за счет наклона полотна пилы, так и за счет наклона пильной рамки. В современных конструкциях лесопильных рам уклон придается пильной рамке.

Уклон пил изменя­ется при изменении подачи в зависимости от диаметра бревен, породы древесины и ее состояния (сухая, влажная, мерзлая).

Слайд №23

Схема распиловки древесины рамными пилами c непрерывной подачей представлена на следующем слайде. Рамная пила 1 совершая рабочий ход со скоростью V, м/с, лезвиями своих зубьев 2 превращает в опилки определенный объем распиливаемой древесины, который зависит от величины посылки S _{2 x}, мм, ширины пропила b, мм, частоты вращения коленчатого вала n, мин ^-1 и скорости подачи распиливаемого материала V _s, м/мин.

Посылка (S _{2 x}) – подача распиливаемого материала на один оборот коленчатого вала, т.е. за один рабочий и холостой ход рамной пилы.

Минимальный уклон е _min должен равняться посылке бревна за время холостого хода S _xx. Вся посылка за двойной ход S _2x равна сумме посылок за время рабочего S _px и холостого S _xx ходов:

При непрерывной подаче с постоянной скоростью за время холостого хода бревно проходит путь S _xx = S _2x/2. Следовательно минимальный уклон пил при непрерывной подаче е _{min (xx)} = S _xx = S _2x/2; при толчковой подачи за рабочий ход е _{min (xx)} = S _xx = 0.

Слайд №24

Рамные пилы используются на вертикальных и горизонтальных лесопильных рамах. Пилы для вертикальных рам выпускаются двух типов:

а – с планками (для лесопильных рам с нор­мализованными пильными рамками и захватами);

б – без пла­нок (для лесопильных рам с ненормализованными пильными рамками).

Наличие планок позволяет применять карабинное крепление пил с возможностью их смещения в захватах для установки уклона. Пилы без пла­нок применяются главным образом в одноэтажных рамах с толчковой подачей за рабочий ход, где они мо­гут быть установлены с постоянным уклоном. Планки могут быть прикреплены непосредственно к захватам.

Рамные пилы для тарных лесопильных рам, применяются для рас­пиливания тонкомерных бревен и брусьев высотой до 220 мм на тонкие дощечки.

Рамные пилы для горизонтальных лесопильных рам, применяемых для рас­пиливания кряжей большого диаметра на брусья и ванчесы – выпускаются по спецзаказу.

Полотно рамной пилы характеризуется следующими разме­рами: толщиной S, длиной L, шириной В. Длина рамной пилы выбирается с учетом технологических и конструктивных факторов и определяется по формуле:

Размеры полотна и зубьев рамных пил типа 1: L = 1250... 1950 мм; В =180 мм; S = 2,0...2,5 мм.

Ширина рамных пил выбирается с учетом их назначения, срока службы, поперечной жесткости и расстояния между передними и задними подающими вальцами. По мере переточки зубьев ширина пил уменьшается. При распиливании бревен минимальная ширина пил составляет B = 100...120 мм, при рас­пиливании брусьев B = 75...85 мм. Толщина пил оказывает влияние на ширину пропила, устойчивость пил в работе. Для сокращения отходов древесины в опилки целесообразно исполь­зовать тонкие пилы. Однако при этом снижается их устойчи­вость движения в пропиле. Толщину рамных пил, мм, выбирают в зависимости от максимальной высоты пропила по эмпирической зависимости от максимальной высоты пропила.

Лесопильные рамы с непрерывной подачей имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что при остановке пил в верхней и нижней мертвой точке продолжается подача бревна. В начале движения холостого хода пилы вверх происходит нажим дна пропила на задние поверхности лезвий зубьев. Возникают силы, стремящиеся подбросить бревно вверх и отбить его в направлении противоположном подаче. Эти силы существенно влияют на производительность процесса и качество пиления, а скобление приводит к повышенному расходу энергии и интенсивному затуплению лезвий.

Слайд №25

При работе лесопильной рамы резание происходит за половину оборота коленчатого вала – за рабочий ход пильной рамки. Схема сил, действующих со стороны рамной пилы на древесину при пилении, приведена на слайде. Сила действия пилы на древесину или сила резания равна геометриче­ской сумме (P_x + P_z)

где P_x – вертикальная составляющая силы действия пилы на древесину – касательная сила (сила резания);

Р _z – горизонтальная составляю­щая силы действия пилы на древесину – нормальная сила.

Суммарная сила действия рамной пилы на древесину вклю­чает силу действия зубьев, силу действия стружки на стенки пропила, силу действия полотна пилы на стенки пропила. Ка­сательная сила совпадает с направлением движения пилы, а нормальная сила параллельна направлению подачи бревна.

Фактическая касательная сила резания за рабочий ход пильной рамки P_{x ф}:

Сумма высот пропила определяется по следующим формулам:

· при распиливании бруса на доски:

∑ h = mh;

· при распиливании бревен вразвал

∑ h = mh _ср,

где m – число пил в пильной рамке (в поставе), шт.;

h – тол­щина бруса, мм; h _cp – средняя высота пропила, мм;

Слайд №26

Качество поверхности пропила при рамном пилении древе­сины зависит от многих постоянных и переменных факторов. К ним относятся острота зубьев, способ уширения пропила, точность развода или плющения зубьев, точность движения зубьев, колебание пил, устойчивость пил в работе, толщина стружки или подача на лезвие зуба пилы, а также деформация стенок пропила опилками

Как видно из таблицы на слайде способ уширения зубчатого венца рамных пил оказывает значительное влияние на величину шероховатости поверхностей пропила полученного в результате рамной распиловки древесины.

Заданную шероховатость можно получить при больших значениях подачи на лезвие зуба S_z, используя способ плющения или оснащения зубьев литым твердым сплавом по сравнению с разведенными зубьями. Таким образом, можно увеличить посылку S _{2 x}, а, следовательно, и производительность рамной распиловки.

Слайд №27

Круглопильная распиловка – процесс продольного, поперечного
или смешанного пиления по ширине, толщине и длине бревен, заготовок из древесины или древесных материалов, которая осуществляется либо круглыми пилами – многолезвийным инструментом, представляющим собой диск из легированной стали, на периферии которого сформированы зубья, содержащие лезвия, либо дисковыми пилами – многолезвийным инструментом, представляющим собой диск из легированной стали, на периферии которого сформированы зубья с напаянными пластинками твердого сплава различной конфигурации, содержащие лезвие.

Пила совершает вращательное движение, которое называется главным движением, характеризующееся окружной скоростью движения вершин зубьев по траектории главного движения. Это движение необходимо для удаления зубом пилы одного срезаемого слоя обрабатываемого материала.

Для осуществления непрерывности процесса пиления необходимо движение подачи, которое совершает либо заготовка, либо пила в направлении перпендикулярном оси вращения пилы. Движение подачи характеризуется скоростью подачи.

По ориентации направления пропила к волокнам древесины различают: продольное пиление А, при котором вектор скорости подачи совпадает с направлением волокон древесины и плоскость пропила получается параллельно волокнам, поперечное пиление В, при котором вектор скорости подачи перпендикулярен направлению волокон древесины и плоскость пропила получается перпендикулярно волокнам, и смешанное пиление, при котором вектор скорости подачи составляет угол (от 5 до 85^о) с направлением волокон древесины и плоскость пропила получается под таким же углом к волокнам и торцовое пиление С, при котором вектор скорости подачи перпендикулярен направлению волокон древесины, а плоскость пропила получается параллельно волокнам.

Для каждого вида пиления применяют круглые или дисковые пилы с соответствующим профилем зубьев и другими конструктивными особенностями.

Слайд №28

Различают два типа пиление круглыми пилами – встречное и попутное.

Встречное пиление – пиление, при котором проекц

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: