автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Повышение жесткости дереворежущих круглых пил во фрезерно-пильных станках для распиловки брусьев

;-} г-

I' Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия имени С.И.Кирова

На правах рукописи

Боричвв Юрий Анатольевич

УДК 674.053:621.934.2/8

повшение жесткости дереворежущих 1руглнх по во фрезерно-пильных стажах для ра31ш0иш брусьев

05.21.05 - Технология и оборудование деревообрабатывающих производств, древесиноведение

автореферат диссертации па соискание ученой степепи кандидата технических наук

г.Ленинград - 1990 г.

Диссертационная работа выполнена в лаборатории технологии агрегатной переработки древесины Центрального научно-исследовательского института.механической обработки древесины (ЦНйЖОД) Всесоюзного научно-производственного объединения "Союзнаучдрев-пром"

- доктор технических наук, профессор В.И.САНЕВ

- доктор технических наук, профессор

A.Б.ИЗРАЮ1ИТ

кандидат технических наук, доцент

B.К.ПАШКОВ

- Вологодское Головное конструкторское бюро деревообрабатывающего оборудования (ГКВД)

Защита состоится 6 марта 1990 года в II часов на заседании специализированного совета К-063.50.05 б Ленинградской лесотехнической академии имени С.Ы.Кирова 1194018, г.Ленинград, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ленинградской лесотехнической академии имени С.Ы.Кирова.

Автореферат разослан 16 января 1990 г.

''••■: н'-и"; секретарь • •.иецчализированного совета

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

л,4^-4/ ' р.и.

гудцьв

оная нрактшсша работ

Актуальность темы. В основных направлениях экономического а социального развития СССР на 15Ь6-15£0 гг. и на период до 2ССС г. указывается на необходимость создания новол высокоэффективной тех-нпкп, способной конкурировать с лучшими зарубежными оорэзцами и обеспечивать рост производительности труда, снижение энергозатрат, экономию сырьевых ресурсов, повышение качества продукции. Генеральное направление интенсификации переработки пиловочного сырья средних диаметров (до 24 см) па пиломатериалы и технологическую щепу - создание технологических потоков на базе фрезерно-лпльных станков и использование их на участке формирования сечений пиломатериалов.

Настоящая работа является частью проводимых ЦНИНМОДом п ГКБД актуальных комплексных исследований по созданию фрезерно-гшлгного станка для переработки двухкаятных брусьев на пиломатериалы п технологическую щепу, обеспечивающего повышение производительности технологического потока по сравнению с потоком на базе двухэтажных лесопильных рай в 2...2,5 раза при толщине круглых пил, используемых в узле резания этого станка, не превышающей толщины рамных пил '(2,2 и 2,5 ш).

Цель работы - повышение поперечной жесткости круглых пил в узле резаная йрезерно-ппльного станка за счет изменения схемы заделки пил с применение!.-, направляющих.

Методы исследований. Б работе использоеэли теоретические п экспериментальные методы исследований.

Теоретические исследования поперечной жесткости круглых пил выполнены энергетическим методом на основе линейной теории пластинок. Рассмотрено влияние схемы заделки пил в узле резания в трех парах направляющих и параметров диска пилы.

Экспериментальные исследования проведены на узле резания оригинальной конструкции,, выполненной по авторскому свидетельству И 350646. Узел оснащен современной измерительной аппаратурой. В исследованиях сочетали однофякторные опыты с многофакторнкм планированием экспериментов.

Научная новизна. В работе впервые выполнены теоретические исследования прогибов и жесткости "плавающих" круглых пил при заделке пх в узле резания в трех парах направляющих.

Полученные теоретические зависимости и анализ результатов экспериментальных исследований позволили разработать научно обо-сиованные рекомендации по выбору рациональных параметров узлов резания с "плавающими" круглыми пилами фрезерно-пильных станков для распиловки брусьев.

Практическая ценность. Составлена программа для расчета на ЭШ поперечной жесткости "плавающих" круглых пил при заделке в узле резания в трех парах направляющих, которая проверена при расчете параметров узла резания фрезерно-пильной линии модели Ж1-3 для распиловки брусьев высотой до 180 ш пилами диаметром 710 мм.

В результате комплексных исследований создана рациональная по схеме заделки пил конструкция узла резания для фрезерно-пильных станков, повышающая поперечную жесткость круглых пил в 2...2,5 раза.

Реализация работы. Материалы исследований использованы при разработке:

технической документации на круглопильный многопильный стз-нок для распиловки двухкантных брусьев высотой до 160 т (проект № 673.00.00.00 КБ ЦНИИМОД);

технических заданий на шрезерно-пильные линии моделей ЛФП-2 и JIwII-З, по кот орал Бологодское головное конструкторское бюро дереЕообраоатыващего оборудования (ГИД) разработало конструкторскую документацию.

шрезерно-пильные линии моделей JÍ0ÍI-2 и JIQIT—3 Енедренн на лесопильном заводе Jé 12 (г.Архангельск). Годовой экономический эффект от внедрения линий составил 86,9 тыс.р.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсувдались на Второй научно-техпической конференции молодых ученых и специалистов лесопильной промышленности (г.Архангельск, 1975 г.), на Всесоюзном семинаре "Состояние и основные направления развития агрегатного лесопиления в текущей пятилетке и на перспективу"- (г.Архангельск, 1983 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано шесть печатных работ, которые приведены в конце автореферата.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, еыводов п рекомендаций, списка литература и приложений. Ра-

dora содержит 142 страницы машинописного текста, 35 рисунков. Список основной использованной литературы включает 94 наименования. Общий объем работы 226 страниц.

ОСНОШОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цела и задачи исследований.

В первом разделе дан анализ работ по изучению устойчивости и поперечной жесткости круглых яил, основных факторов, ограничивающих интенсификацию режимов резания древесины при создании фре-зерно-пильного оборудования.

Устойчивость круглых.пил исследована в работах советских (Л.Н.Тер-Мкртичьян, Г.С.Гуркия, Г.А.Кодзишский, Г.И.Юзефович, А.Э.Грубе, В.И.Санев, В.К.Пашков, Ю.Ы.Стахиев, М.С.Берштейн.М.М. Твердынина) и зарубе:яных (С.Д.Моут, Р.Сипмэни - США, Е.О.Барц -<*-РГ) ученых. Анализ этих работ показал, что устойчивость круглых яил определяется неравномерным нагревом диска пилы по радиусу, действие:.! сил инерции и начальными усилиями от проковки (вальцевания). Повышении устойчивости пил способствует правильно выбранная частота вращения, которая должна быть ниже минимальной критической частоты И создание в диетах пал оптимального напряженного состояния проковкой или вальцевание::. Однако разработанные ранее рекомендации по выбору оптимальных режимов распиловки п нормативы подготовки круглых пил к работе не обеспечивают удовлетворительной работы большинства круглопильяых многэпильных станков на лесопильных предприятиях. С учетом разработанных ранее рекомендаций по повшекию устойчивости круглых пил положительный эффект дает выравнивание температуры по радиусу пилы, охлаждение ее в процессе работы водо-воздушной смесью.

Поперечная жесткость диска пилы исследовалась в работах А.9. Грубе, В.И.Саневз, В.К.Пашкова, Ю.М.Стахиева, В.С.Васильева, C.B. Ырпова, анализ которых показал, что поперечная лесткость круглых пал зависит от факторов, относящихся как непосредственно к диену пилы, так п к станку. Первые из них изучены достаточно глубоко и на их основе разработаны рекомендации по подготовке пял- к работе. Практически повысить поперечную жесткость круглых пил можно за счет пзмепенля системы связей пилы с элементами стаяла -

изменения схемы заделки круглых шл в узлах резания и компенсации нагрева пил охлаждением, Экспериментальные исследования схемы заделки круглых ппл в узлах резания носят фрагментарный характер. Поэтому нет рекомендаций о том, сколько требуется пар папрзвлящих, охватывающих пилу в узле резания,к как они долгий быть расположены относительно распиливаемого материала. Значительно повысить поперечную жесткость и устойчивость круглых пил в многошинных узлах резания позеолит схема заделкп их в трех парах направляющих, две из которых расположены под, а одна над распиливаемым материалом, прп нижнем рзсполокении пильного вала, когда пила не связана жестко с ралом - так называемые "плавающие" пилы, с подачей в зазор медду торцовой поверхностью диска шли и направляицами водо-воздушнох смеси.

13 ЦШЕЕ/ГОДе создан экспериментальный узел резания с "плава-.vauiaa" круглшла пилами прп заделке их в трех парах нэправляюцзх 'ля фрезерно-пильного станка, перерабатывающего двухкантнын брус пиломатериалы к технологическую цепу. Разеэдыбзтельные опыты, проведенные на этом станке, показали перспективность данного направления соЕераенствоЕанпя узлов резания с круглыми палами для фрегатного оборудования. Однако влияние такой схемы заделки пил .¡а поперечную яесткость не исследовано и поэтому нет рекомеяда-шш по рациональной схеме заделки ппл в узле резания в завпсиио-оха от высоты обрабатываемого оруса. Дак вновь создаваемых фре-лерио-ллльных станков необходимо определить рациональные скорости ••¿сашш "плаватах" крупнее )Ш и лопата обрабатываемо-

го ¡агериада.

Б связи о эгем исследования проводили cr> d оледукдах основных ¡ииравзолиях:

- изучение влияния схемы заделки "плава гада" круглых пил в SS.-.« козания н:: и:: поперочцу.о ::;ос,:хость и выбор рациональной схемы а зависимости- от aroofh гяспилпшсмого бруса;

• изучение влшшая скоросгл резаная "шювакцж" круглых пил на ;jj«itfCTBO пиломатериалов ;; энергозатраты, выбор рациональной cuonoüri! резания по этим показателям;

- поучение влияния скорости нодачп на качество пиломатериалов в зависимости от высоты распиливаемого бруса и выбор рацио-

г;;:,iio;t скорости подачи.

Второй раздел'посЕящен теоретическим исследованиям прогибов и поперечной жесткости диска круглой пилы постоянной толщины.

Расчетная схема приведена на рис. I. Пила считалась тонкой, жесткой кольцевой пластинкой, свободной на внутреннем контуре,равном посадочному отверстию, свободно опертая на внешнем контуре, равном окружности впадин зубьев, в трех точках с приложенной к ней на внешнем контуре сосредоточенной силой Р . Частота вращения пилы, начальные напряжения в ней и зазор между торцовой поверхностью и направляющими равны нулю.

Исследования велись энергетическим методом. Дифференциальное уравнение для изогнутой срединной поверхности поперечно нагруженной пластинки имеет следующий вид ;

Рис. I. Расчетная схеме.

Ьи)

а©*/" V 11}

где 1г - радиус кольцевого сечения, в котором определяется прогиб;

- интенсивность распределенной нагрузки; ■£)- цилиндрическая жесткость пластинки

Е83

2(1-Ч\> '

где Б,У - упругие характеристики материала пплы; I) - толщинч пластинки. Общее решение уравнения (I) будет

а) и}0 1- и),(2)

где и!>0 - прогиб кольцевой пластинки, свободно опертой по всему внешнему контуру;

Ьб1 - прогиб кольцевой пластинки, опертой в нескольких точках на внешне.'.: контуре под действием сосредоточенной нагрузки, находится решением дифференциального уравнения

(Ь1 , JJUJ.il¿Ъ). У о

га»* г'йе'лы* ы г ае* г и - сз)

В рассматриваемом случае решение уравнения (3) возьмем в форме тригонометрического ряда

^Р^соьтб + тв , (4)

где Р, , ... , , - функции У* .

Из уравнения (3) получим следующие решения для В

ври ГГ1 = 0 {?о= А01-В01^2ГС06пV + Ц,Г'

щи щ = 1 с,гт1 + э.гбпг» ; (5)

1?; -- а; г + в; р1 + су*■ р> бл г;

где А1Ь,С,Т>1 А\ В', с'и р'_- постоянные интегрирования, которые определяются из граничных условий на контурах пластинки.

Граничные условия: на внутреннем контуре (при г = Г^)

ог!

на внешнем контуре (при /"= Р9) где р - интенсивность поперечных нагрузок на внешнем контуре.

Представляя опорные реакции Ni ¿ , а также внешнюю нагрузку р- Мг в форме тригонометрических рядов, получаем

F- i fjr ( z + Жсоъте^, (в)

i" I II ' q 4 m=-1

где Öl =■ , угол О, отсчитываемый от оси X (рис. I).

Подставив соответствующие выражения в условия (6) и (7),получим систему алгебраических уравнений для определения всех постоянных. Бела чина опорных реакций hl¿ определяется из условий статики.

Для- решения практических задач по определению поперечной жесткости круглых пил представляет интерес отклонение зубчатого венца пилы, которое определяет точность процесса распиловки.В дальнейшем определяем прогиб кольцевой пластинки в направлении приложенной силы на внешнем контуре, радиус которого равен радиусу впадин зубьев пилы. В этом случае Fq , тогда прогиб U)0 в уравнении (2) будет равен 0.

Полный прогиб внешнего контура кольцевой пластинки, опертой в трех точках на нем, под действием сосредоточенной силы на внешнем контуре п свободной на внутреннем, выразится формулой

и), - j? (/црт+ вCrtlp-m+Drnp-m")cobmG +

- e>'npm*z+ c¿p~nt D'„p™") sinm9, (9)

где p - г/Га .

Поперечная жесткость круглой пилы определится из выражения

j = P/uS, . • (10)

Для расчета прогиба О) и жесткости ггалы разработана программа для ЭШ.

Зависимость поперечной жесткости пил диаметром 710 мм при заделке их в трех парах направляющих от толщины и расстояния от нижней направляющей до точки приложения сосредоточенной силы.со-ответствующеговысотам пропила 100...200 мм, показана на рис. 2.

Расчеты показали, что по мере удаления точки приложения сосредоточенной силы от нижней направляющей жесткость пил уменьшается, а с приближением ее к верхней направляющей повышается.Пила при такой заделке имеет точку наименьшей жесткости, находящуюся на середине дуги зубчатого венца между направляющими.

Установка "плавающих" круглых пил в направляющих без зазора между торцовой поверхностью диска пилы и- направляющими невозможна,а его наличие увеличивает отклонение зубчатого венцэ пилы в аксиальном направлении в процессе распиловки под действием на пилу сил в этой плоскости. Поперечная жесткость круглых пил с учетом зазора составит

где ^ - зазор между торцовой поверхностью диска пилы и направ-кость пил. ляющпми.

Расчеты показали, что наличие зазора между торцовой поверхностью диска пилы и направляющими уменьшает поперечную жесткость круглых пил, с ростом зэзора эфрект применения направлявших снижается. Отрицательное влияние зазора на поперечную жесткость круглых пял усиливается с увеличением их толщины.

В третьем разделе приведены методики ц результаты экспериментальных исследований влияния на поперечную жесткость круглых пил схемы заделки их в узле резания, частоты вращения, толщины, точки приложения сосредоточенной силы и селичины зазора мекду торцовой поверхностью диска пилы и направляющими. Цель экспериментальных исследований - проверить полученные теоретические за-гл сим о ста и оценить справедливость принятых допущений, а также оценить влияние на поперечную жесткость круглых ппл схемы заделки их в узле розанал.

Исследования проводились на экспериментальном узле резания, позволяющем осуществлять ДЕе схемы заделки: первая - заделка "плавающих" круглых пил в двух парах направляющих, расположенных под распиливаемым материалом; вторая - в трех пэрах направляющих,

1

1/ __

ЯОмм 2, буи

2,5

2,2км -та

100 125 150 175 Н ,ш

Рис.2. Влияние точки приложения силы на поперечную жест-

Лве из котирал. раиполояекы под, э одна над распиливаемым материалом. Частота вращения пил изменялась от О до 25,05 Величину зазора между торцовой поверхностью диска пилы и направляющими в опытах принимали u,'¿, 0,4 и 0,6 мм. Расстояние от нижней направляющей до точки приложения сосредоточенной силы соответствовало высотам пропила з диапазоне ÍL0...2CC мм. Для записи величии; Протасов использовали измерительно-регистрирующее устройстве, состоящее из индуктивного датчика, усилителя ТА-5, блока питания П-001, магнитоэлектрического осциллографа 012-22. Чаело повторений каждого опыта выбирали таким образом, чтобы относительная осибка среднего значения измеряемого показателя не превышала 5%. Поперечная жесткость пилы в точке приложения силы определялась по йорму-

Ле d ' ^^'

В опытах использовали круглые пилы диаметром 710 мм толщиной 2,2, 2,5 и 2,8 мм цо 4 штуки каждой толщины. Диаметр пил соответствовал расчетному для вновь создаваемого фрезерно-пильного станка. Проведено тря серии опытов.

Результаты первой серии опытов показали аналогичный характер изменения поперечной жесткости "плавающих" круглых пил, что и в теоретических исследованиях при заделке их в трех парах направляющих, в зависимости от толщины пил в п расстояния от точки приложения сосредоточенной силы до нижней нэпрэвлястдоМ И . Однако жесткость круглых пил в экспериментальных исследованиях Еыще, так для пал толщиной 2,2 мм на 2,8 мм - на 35% при Н = 100 мм. Повышение поперечно!: жесткости пил в экспериментальных исследованиях обусловлено внутренними напряжениями, созданными в дисках пял во время их изготовления и подготовки, и размерами направляющих. Увеличение частоты Еращения пил з исследуемом диапазоне посылает поперечную жесткость круглых пил на 4,5...6,5%, больнее значение соответствует толсты:.! пилам.

На рзс.З приведены экспериментальные значения поперечной жест-кисти круглых пил (толщиной 2,2 мм), определенные во второй серии опытов и характеризующие ее изменение в зависимости от схемы заделки пил в узле резания, величины зазора между торцовой поверхностью диска пилы я направляющими и расстояния от нижней'направляющей до точки приложения сосредоточенной силы.

Экспериментальные значения поперечной жесткости круглых пил,

Рпс.З. Влияние на поперечную жесткость пил схемы заделки, веда чины зазора и точки прилонения силы:

1 - две йары направляю-

щих;

2 - три пары направляю-

щих.

0.1

определенные в третьей серии опытов, приведены, на рис.4. Они характеризуют изменение поперечной гесткостп пил в зависимости от схемы заделки,•толщины пил и расстояния от точки пралояенпя сосредоточенном силы до нижней направляющей при постоянной величине зазора ыеяду торцовой поверхностью доска пилы и направляющими ( £ = 0,2 им).

4

Рис.4. Влияние на поперечную нисткость пил схемы заделки, толщины и точкп приложения силы:

1 - две пары направляющих;

2 - три пары направляющих.

100 ' 150 11. им1

Поперечная жесткость "плавающих" круглых пил при заделке в трех парах направляющих выше, чем при заделке в двух парах. Эф-

фект заделка пил в трех парах направляющих усиливается по мере роста расстояния от нижней направляпцей до точки приложения сосредоточенной силы, при этом влияние величины зазора между торцовой поверхностью диска пилы и направляющими на поперечную жесткость пил ослабевает.

Результаты экспериментальных исследований показали также,что программа, разработанная при теоретических исследованиях, может использоваться при оценке влияния учитываемых факторов на поперечную жесткость круглых пил. Схема заделки "плавающих" круглых пил в узле резания в трех парах направляющих позволяет значительно повысить поперечную жесткость пил.

Четвертый -раздел посвящен обоснованию схемы заделки "плавающих" круглых пил в узле резания, скорости резания и подзчи.а так, же величины зазора между торцовой поверхностью диска пилы и напрэв-ляпцими. В нем приведены результаты экспериментальных исследований влияния этих факторов на качество пиломатериалов. Опыты проводились на экспериментальной установке с круглопильным многопильннм узлом резания на базе "плавающих" пил. Распиливались талые елоЕне брусья высотой .100...-200 мм, шириной 150 мм, длиной 4...6,5 м поставом пил 2x50. Б узле резания с помощью направляющих устанавливались круглце пилы диаметром 710 мм, толщиной 2,2 мм, изготовленные ' по ГОСТ 980-80, число зубьев 60, уширение зубьев на сторону 0,8 мм, точность уширения + 0,05 мм, передний угол 35°; задний 15°, охлаждение пил водо-воздушной смесью, подаваемой в зазор между торцовой поверхностью диска пилы в направляющими.

На первом этапе исследований получены зависимости влияния схемы заделки "шюващих" круглых пил в узле резания и величины зазора между торцовой поверхностью диска пилы и направляющими ( 'й ) на разнотолщинность пиломатериалов при скорости резания 36 м/с (рис.5).

Анализ приведенных ¡зависимостей показывает, что при схёме заделки пил в трех парах направляющих разнотолщинность пиломатериалов, полученных из брусьев высотой 100 и 150 мм, находится в границах ноля рассеивания толщины 95^-ного достоверного интервала только при величине зазора 0,2 мм, а при заделке пил в двух парах направляющих п том же зазоре только для досок, полученных йз бруса высотой 100 мм. Увеличение зазора более 0,2 мм ведет к росту разно-толщинности досок, которая превышает требования действующих стандартов при обеих схемах заделки.

Рис.5. Влияние схемы заделки пил в узле резания на разно-толщинность досок в зависимости от величины зазора (а) и от высоты пропила при S = 0,2 мм (б): I - дье пары направляющих; 2 - три пары направляющих.

Схема заделки пил ь грех парах направляющих при величине зазора мезду торцовой поверхностью диска пилы и направляющими 0,2 мм обеспечивает требуемое качество пиломатериалов при распиловке брусьев высотой 100...200 мы, а при заделке в двух парах направляющих только для высоты бруса 100 мм.

На втором этапе исследований изучалось влияние скорости резаная "плавающих" круглых пил, устанавливаемых в узле резания в трех парах направляющих, на качество пиломатериалов и потребляемую мощность.

Анализ зависимостей, приведенных на рис.6,а, показывает, что разнотолщинность досок соответствует требования!.: ГОСТ 26002-83 прп распиловке брусьев высотой 100...200 мм со скоростью резания 36 м/с, а при скоростях резания 18 и 54 м/с только при распиловке брусьев высотой 100 мл.

Максимальная глубина неровностей на пластях досок, полученных при скоростях резания 36 и 54 и/с, соответствует третьему классу по ТОСТ 701£~68, а при скорости резания 18 м/с - второму классу.

С увеличением скорости резания при постоянной скорости подачи, как видно из зависимостей, приведенных на рис.6,6, мощность, затрачиваемая на резание, возрастает, более интенсивный рост наблюдает-

ai в интервале скоростей резания от 18 до 36 м/с

J¡

<->,!.!!.! 0,9 0,7 0,5 0,3 0,1

/

11=200 сн/ N-'

/150Ы / /

ICO мм

"""н=»200 iím

----"7 150 }гл

Noo >i!J

ю

i б

•Vf/c

10

36

б

•им/с

Рис.6. Ечиянае скорости резэяия я высоты пропила на

З^азнотолщяяность досок (а) п потребляемую мощность (б).

На третьем этапе экспериментальных исследований при изучении .'лпянпя скорости подачи на качество пиломатериалов установлено, •'?о допустимая скорость подачи при скорости резэшзя 36 м/с для брусьев высотой 100 и 125 мм -1,25 м/с; 150 гу. - 1,1 м/с; 175 мм-0,96 м/с и 2С0 им - 0,£6 м/с. Максимальная глубина неровностей на пластях досок не превышает допустимую по третье г; классу ГОСТ 7016-68, а разнотолщпнпость досок легпт в предела, ноля допуска по ГОСТ 280G2-S3.

В пятом тоздэле приведены результаты заводстглх испытаний круг-лоппльного многопильпого станка для распиловки двухкантиых брусьев •л фрезоряо-шльных линий моделей ЛОП-2 и JIwH-3, в делительных узлах которых использовалась схема заделки "плавающих" круглых пил :п трэх.парах-направляющих, две из которых устанавливались под распиливаемым материалом, а одна над ним. Расположение пильных валов :га:шее, резание встречное.

При заводскпх испытаниях круглоппльного многопильпого станка распиливали двухкантные брусья высотой 150 мм поставом'шл 2x22, 3x38'со скоростью подачи 0,85 м/с. В узле резания станка устанавливали пилы, изготовленные по ГОСТ 9S0-80 диаметром 63U мм толщиной 2,2 и 2,5 мм. Еазор мэзду торцовой поверхностью диска пилы я

направляющими 0;2 мм. Пилы охлаждали водо-воздушной смесью, подаваемой в зазор.

Качество пиломатериалов, полученных во время заводских испытаний, соответствовало действующим стандартам.

На втором этапе заводских испытаний с целью оценки возможности упрощения схемы заделки "плавающих" пил в узле резания были проведены опытные распиловки двухкантных брусьев высотой 125 мм со скоростью подачи 0,85 м/с и 150 мм - 0,66 м/с круглыми пилами диаметром 630 мм толщиной 2,5 мм. 11илы в узле резания заделнвали по следующим схемам: одна пэра направляющих под распиливаемым материалом, две пары направляющих под распиливаемым материалом; три пары направляющих - две под и одна над распиливаемым материалом.

На рис.7 приведены опытные данные разнотолщинности крайних (тонких) досок постава в зависимости от схемы заделки "плавающих"

Анализ полученных зависимостей показывает, что разно-толщинность досок, выпиленных из брусьев высотой 125 и 150 мм при заделке пил в трех парах направляющих, лежит в поле допуска ¿ I мы. Разяотолцин-ность досок, полученных из брусьев высоток 125 мм при заделке пил в двух тарах направляющих, лежит в поле допуска + 2 мм, в остальных случаях разнотолщаниость досок выходит за пределы отого поля допуска.

Орегерно-пилькые линии моделей Л'Ш-2 п ЛОП-3 испытывала во время приемки их иезсведомст-bchhoii комиссией на лосопельном заводе ;> 12 (г.Архангельск). При этом на фрозерно-пильной лп-in:;: .¡одели ЛФй-^Z бревна диаметром 18 см распиливали поставом 1x100 с 2л22, а диаметром 20 см - поставом 1x150 и 2x22 со скоростью подо^ 0,83 м/с, па фрезерно-пплыюй линии модели ЛФП-3 даухкантные бьуси; высотой ICO и 150 мм перерабатывала пря постава пал в де-

круглых пил в узле резания.

2. Вдаант схемы за'делки пил

Püc.7. Влияние схемы заделки гглл

в узле розания на разнотолщан-

ность глломахерлалов.

лительном узле 2x44 и 2x22 со скоростью подачи I м/с.

Качество пиломатериалов, полученных на фрезерно-пильных линиях, соответствовало действующим стандартам.

Заводские испытания узлов резания с "плавающими" круглы:.::! палаш, установленными в трех парах направляющих, покэзпет, что эти узлы обеспечивают требуемую точность толщины пиломатериалов.

Б шестом рззделе приводится экономическая оценка результатов исследований, для которой по известной методике проведен расчет экономической эффективности внедрения в промыяяеннссть вновь созданных фрезерно-пильных линий моделей ЛМ-2 и ЛОП-3. Расчетный экономический эффект при объеме переработки 142 тыс.м3 сырья в год составит 153,7 тыс.р.

Годовой экономический эффект от внедрения фрезерно-пильных линий моделей ЛФП-2 и MI-3 на лесопильном ззводе' £ 12 (г.Архангельск) составил 86,9 тыс.р.

ОСНОШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И HJEOJUJ

1. Эффективная работа круглых пил во фрезерно-пильных стая— ках связана с повышением поперечной жесткости пил. Максимально возможную поперечную жесткость круглых пил обеспечивает схема заделка их в узле резания в трех парах направляющих, две из которых расположены под, а одна над распиливаемым материалом при нижнем положении пильного вала.

2. Получены зависимости поперечной жесткости круглых пил при заделке их в трех пзрах направляющих. Анализ этих зависимостей показал, что шнимзльную жесткость пилы имеют на середине дуги зубчатого венца между нзрравлящими, причем расстояние от нижней направляющей до точки приложения силы (высота пропила) не оказывает существенного влияния на поперечную жесткость пил при Данной схеме заделки. Разница между минимальной я максимальной жесткостью 5...10$.

3» Зависимости поперечной жесткости круглых пил от схемы заделки для точки пилы, соответствующей противоположной нижней направляющей пласти бруса еысотой 200 мм прл заделке ппл в'трех парах направляющих^ 2,5 раза Еыле, чем при заделке з двух парах направляющих, расположенных под распиливаемым материалом.

4. Определены зависимости разнотолщинности пиломатериалов при распиловке брусьев высотой до 200 мм от толщины пил. С использованием этих зависимостей определена минимально допустимая толщина пил диаметром 710 мм - 2,2 мм мя фрезерно -пильного станка, перерабатывающего двухкантные брусья.

5. Эксплуатация "плавающих" круглых пил при заделке их в трех парах направляющих с зазором меяду торцовой поверхностью диска пилы и направляющими менее 0,2 ш возможна только при повышении качества изготовления пил по парзметру - "отклонение от прямолинейности в торцовых поверхностях пил".

6. Частота вращения пил при заделке в трех парах направляющих оказывает слабое влияние на поперечную жесткость пил (увеличивает до 6,5$ при росте от 0 до 25,05 . с учетом влияния ее на разиотолщпнность пиломатериалов рациональными для узлов резания с. "плавающими" пилами являются скорости резания 36...40 м/с.

■7. Для фрезерпо-пильного оборудования с предлагаемым узлом резания допустимые скорости подачи, обеспечивающие требуемую шероховатость поверхности и разнотолщинность пиломатериалов согласно действующим стандартам, для брусьев высотой до 130 мм - 1,2 м/с; 150...200 мм - 0,82 м/с.

8. Для круглопильных многопильных станков, распиливающих . брусья высотой до 130 мм со скоростью подачи не более 0,66 м/с, рекомендуется схема заделки "плавающих" круглых пил в двух парах направляющих, расположенных под распиливаемым материалом при ние-нем положении пильного вала. _ ____ _ _ _._

9. На основании выполненных исследований для фрезерно-пильного оборудования, предназначенного для переработки сырья диаметром' до 24 см, рекомендуются узлы резания с "плавающими" круглыми пилами при заделке их в направляющих, расположенных над и под распиливаемым материалом. Ез основании обобщения производственного опыта работы рекомендуются скорости подачи 0,66...1,0 м/с.

10. Вновь созданные фрезерно-пильные линии моделей ЛОП-2 и ' ЛОП-З с узлами резания на базе "плавающих" круглых пил при заделке в трех парах направляющих повысили производительность лесопильного потока пэ' сравнению с потоком на базе лесопильных рам в

2...2,5 раза, а окономпчесгай эффект от их внедрения на лесопильном заводе й 12 (г.Архангельск) составил Ь6,9 тыс.р.

Основное содержание диссертации изложено в следующих печатных работах:

1. Фефзлов Л.А., Борзчев Ю.А. Пути повышения технологической падежноетп работы узлов резания с круглыми пилам в многопольных станках для распиловки брусьев // Материалы Второй науч.-техн. конф. мол. учен, и спец. лесоп.-деревообраб. пром-сти. - Архангельск, 1975. - С.44-46.

2. Фефзлов Л.А., Боричев Ю.А. Испытание узла резания с "пла-•вапцаиа" круглыми пилами // Мех. обраб. древесины: Науч.-техн. реф. сб. / ЕЕИШЭИлеспром. - 1976. - .'5 4. - C.II-I2.

3. Фефзлов I.A., Боричев Ю.А. Экспериментальная установка для исследования узлов резания с "плавающими" круглыми пилами // Науч. тр. / ЦНШШОД. - 1977. - Совершенств, конструкции и методов подготов. п эксплуаг. режущего инструмен. и лесопил.-деревообраб. оборудов. - С.55-57.

4. Борзчев Ю.А., Фефилов Л.А., Шехия В.Н. Экспериментальное исследование узла резания с "плавающими" круглыми пилами // Науч. тр. / ЦШШОД. - 1981. - Совершенств, технологии и оборудов» лесоплл. произ-ва. - С.59-64.

5. Соловьев В.В., Боричев Ю.А., Коротком М.Л. О поперечной гесткости "плавающих" круглых пил // Изв. вузоз. Лесн. журя. -1985. - В 5. - С.122-124.

6. Боричев Ю.А., Фефилов Л.А., Шехпн В.Н. Рациональные скорости резанпя при раскрое бруса "плавающими" круглыми пилами // Науч. тр. / ЦНИИМОД. - IS86. - Ноше технолог, процессы в лесо-пял. - С.54-59.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 194018, г.Ленинград, Ипстп-гутог«11": пер., 5. Лесотехническая академия имени С.М.Кирова. Уче-г;ьсовет.