Разработка лесопильного цеха

Министерство образования и науки Российской Федерации Поволжский государственный технологический университет Кафедра ДОП

Курсовая работа

Разработка лесопильного цеха

Выполнила: cт. гр. ТОЛДП-41

Ялдайкин Е.Е.

Проверил: доц., к. т. н

Шарапов Е.С.

г. Йошкар-Ола

2012 г.

В настоящее время мировое потребление древесины находится на достаточно высоком уровне. Известно, что лесная промышленность занимает в структуре экономики России пятое место по объёму экспорта. Потенциал лесного комплекса позволяет вносить более значительный вклад в экономику страны. В России огромные возобновляемые запасы лесных ресурсов, они позволяют без экономического ущерба ежегодно заготавливать примерно 100 млн. м³ древесины.

В лесной и деревообрабатывающей промышленности на сегодняшний день существует множество проблем, связанных, прежде всего с тем, что с переходом на рыночные отношения, многие предприятия не смогли быстро перестроиться на новый лад.

Средний срок эксплуатации оборудования в лесопильном производстве равен 25лет. Оборудование лесопильных и деревообрабатывающих предприятий давно отработало свой срок эксплуатации, но из-за недостатка финансовых возможностей продолжает использоваться дальше, не заменяясь на современную технику. Вследствие этого продукция получается низкого качества и не обеспечивает необходимого уровня конкурентоспособности.

В лесном экспорте нарастают негативные тенденции. При некотором росте валютной выручки, связанного с ростом объёма поставок круглых лесоматериалов, а не с увеличением экспорта пиломатериалов.

Таким образом, основные направления, по которым должно идти дальнейшее развитие лесопильно-деревообрабатывающих предприятий следующие:

§ полное, рациональное использование древесины;

§ техническое перевооружение лесопильно-деревообрабатывающих предприятий с полной механизацией и частичной автоматизацией технологических и транспортных средств;

§ совершенствование новых моделей оборудования, увеличение производительности, снижение себестоимости;

§ улучшение условий хранения сырья и материалов.

Целью дальнейшего курсового проекта является разработка лесопильного цеха, отвечающего современным требованием.

1. Общие сведения о станке

Ленточнопильный станок Спектр-70

2. Ленточные пилорамы — работа и устройство

ленточнопильный станок пилорама

2.1 Основные узлы и детали ленточной пилорамы

1. Станина, которая перемещается по рельсовым направляющим в горизонтальном направлении;

2. Рама пильная;

3. Поднимающий пильную раму механизм;

4. Шкаф электрический;

5. Зажим бревна;

6. Подвижный ползун ведомого шкива;

7. Шкив ведущий;

8. Шкив ведомый;

9. Клиноременная передача;

10. Рельсовые направляющие ленточной пилорамы;

11. Натягивающий ленточную пилу механизм;

12. Установочный разъем ленточной пилы;

13. Кожух шкивов ленточной пилорамы

14. Бачок для СОЖ

15. Направляющая пилы неподвижная

16. Направляющая пилы подвижная

Станина ленточной пилорамы имеет П — образную форму и подошвы с роликами перемещения пильной рамы по рельсам и войлочные щетки, которые очищают направляюще от опилок. Подъем пильной рамы осуществляется двумя ползунами, расположенных на стойках станины. Перемещение осуществляет двусторонняя, синхронно связанная цепная передача, приводимая в движение электрическим мотором, через редуктор.

Рама выполнена двух швеллеров, которые расположены параллельно и соединены между собой. На одном торце рамы неподвижно закреплен ведущий пильный шкив, на другой ведомый, имеющий возможность продольного перемещения. Пила ленточной пилорамы натягивается пружинно-винтовым механизмом, пружина демпфирует тепловое расширение пильной ленты. При изготовлении ленточной пилорамы тарируется натяжение для пилы шириной 35 сантиметров. Риски Ш корпусе натяжителя и шайбе равны усилию натяжения 525 килограмм. В передней балке ленточной пилорамы и на ползуне ведомого шкива расположены два замка для съема и установки пильной ленты. На кронштейнах расположенных в середине рамы установлены две направляющие ленточной пилы (подвижная и неподвижная), которые оснащены опорными роликами и системой регулировки и планкой. Крутящий момент передается от двигателя пилорамы на ведущий шкив — клиноременной передачей. Бачек для СОЖ закреплен сверху на защите пильных шкивов. Подача жидкости регулируется кранами, расположенными на бачке. Пульт управления ленточной пилорамой расположен на верхней перемычке станка.

Направляющие разборные из 3-х секций, что удобно при транспортировке. Снизу расположены опорные пластины, в которые ввинчены анкерные болты. Сверху направляющих ленточной пилорамы опоры бревна. Бревно на рельсовых направляющих фиксируется четырьмя винтовыми зажимами и упором, который обеспечивает 90 градусов.

3. Требование к пильным лентам

В процессе эксплуатации ленточной пилорамы для увеличения срока службы ленточной пилы необходимо производить правильное ее натяжение на шкивах.

Величину натяжения, в зависимости от ее ширины, определяют по прибору «Тензометр» .

Внимание! Ленточная пила не должна находиться в работе больше 2-х часов. По истечении данного времени она должна быть снята со станка и вывешена в свободном состоянии не менее чем на 24 часа для снятия усталостных напряжений.

3.1 Используйте правильную смазку для лезвия ленточной пилы

В качестве смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), в большинстве случаев, хватает просто воды, либо воды с добавлением моющего средства («Fairy» и т. п.). Однако, при низких температурах лучше всего применять смесь из 50%-80% дизтоплива или керосина и 50%-20% моторного масла, либо масла для смазки шин бензопил. Неплохие результаты при пилении хвойных пород дает так же применение скипидара.

В случае использования воды в качестве СОЖ необходимо по окончании работ протереть шкивы и ленту маслом.

3.2 Всегда ослабляйте натяжение ленточной пилы

Когда Вы закончите работу, снимите натяжение с пилы. При работе лезвия нагреваются и растягиваются, а затем при остывании сжимаются на десятые доли миллиметра во время каждого периода охлаждения." Поэтому ленты, оставленные на шкивах под нагрузкой, перегружают сами себя, и на них образуется отпечаток от двух шкивов, который вызывает появление трещин во впадинах между зубьями.

3.3 Используйте правильный развод зубьев

Развод правильный, если в пространстве между полотном пилы и обрабатываемой древесиной у Вас находится 65−70% опилок и 30−35% воздуха. Если у Вас слишком большой развод зубьев для имеющейся массы или толщины древесины, то в пропиле будет находиться слишком много воздуха и недостаточно опилок. У Вас будут чрезмерно большие потери на опилки, и как следствие, большая шероховатость обрабатываемой древесины. Если же развод недостаточный, Вы не получите достаточно сильного воздушного потока для удаления опилок из пропила. Признаком этого являются горячие опилки. Это может нанести самый разрушительный вред пиле: рабочие интервалы будут короткими, пила преждевременно выйдет из строя. Опилки должны быть холодными на ощупь. И, наконец, при недостаточном разводе и неправильном угле заточки пила будет вырезать на доске волну. С нашей точки зрения, Вы не можете работать при одной и той же разводке зубьев с бревнами разного диаметра, строевым лесом и брусом.

На каждые 20−25 сантиметров увеличения в размере необходимо увеличивать разводку примерно на 18% в зависимости от того, древесина твердая или мягкая, влажная или сухая. Единственный способ добиться нужной разводки — провести контрольные распилы определенного бревна. Увеличивайте разводку на 5−8 сотых миллиметра с каждой стороны до тех пор, пока не станут, видны следы зубьев. Это означает, что Вы работаете при смешанном воздухе с опилками в пропорции 50/50. После этого уменьшите разводку зубьев на 8−10 сотых с каждой стороны, и Вы достигните нужного результата. Обратите внимание: Вы должны разводить только верхнюю восьмушку зуба, а не среднюю или нижнюю. Вам не нужно, что бы впадина между зубьями заполнялась полностью при пилении. Когда Вы работаете с мягкой древесиной, будь она влажной или сухой, стружка увеличивается в объеме в 4−7 раз по сравнению с ее состоянием на клеточном уровне. Твердые породы дерева, влажного или сухого, увеличиваются в объеме лишь в ½−3 раза. Это означает, что, если Вы распиливаете 45-ги сантиметровые сосновые бревна, Вам потребуется развести зубья на 20% больше, чем когда работаете с 45-ти сантиметровыми дубовыми бревнами. Всегда разводите зубья перед заточкой.

3.4 Правильно затачивайте пилу

Существует только один способ заточки ленточных пил. Камень должен пройти по поверхности зуба вниз, вокруг основания впадины между зубьями и вверх вдоль обратной стороны зуба одним непрерывным движением.

Вы должны сохранить профиль зуба и межзубовой впадины.

Пространство между зубьями (галлет) — это не мусоросборник для опилок. От него зависит силовой поток воздуха, охлаждение стали и удаление опилок.

Если у Вас правильный развод зубьев, воздух подается вдоль бревна с той же скоростью, что и пила, в результате опилки засасываются в галлет. Опилки значительно охлаждают его, проходя вокруг внутренней и внешней стороны следующего зуба. Необходимо, чтобы пространство между зубьями было заполнено на 40%, что обеспечит необходимое охлаждение и увеличит время работы пилы.

3.5 Установите правильный угол заточки

Благодаря глубоким галлетам, мы можем использовать уменьшенные углы заточки, которые передают меньше тепла на кончик зуба. В серии лент используется угол наклона крюка 10 Градусов, который способен проникать в большинство поверхностей древесных пород от средне твердых до средне мягких.

Общее правило таково: чем древесина тверже, тем угол заточки меньше.

Предостережение: Не доверяйте шкалам и измерительным линейкам на вашем заточном станке!

Для контроля правильности углов заточки используйте транспортир. Внимание; мы рекомендуем менять пилы каждые два часа непрерывной работы, давая им при этом отдохнуть не менее суток.

В процессе эксплуатации станка возникает необходимость в регулировании отдельных составных частей с целью восстановления их нормальной работы.

На рис. 1 приведены некоторые параметры полотна:

А — угол заточки, это угол между передней поверхности зуба и плоскостью перпендикулярной спинке пилы; В — впадина зуба; С — задняя поверхность зуба; Е — развод, это отклонение зуба от вертикали. Линия развода (место отгиба зубьев) находится на расстоянии 1/3 от вершины зуба; R — радиус впадины; Р — шаг зуба, это расстояние между двумя зубьями; Н — высота зуба, это расстояние от основания зуба до его вершины.

4. Возникающие проблемы и их устранения

Трещины во впадине зуба

Трещины на «спинке» пилы

Разнотолщинность получаемых материалов, волнение ленты (волна)

5. Расчет режимов резания Данные для ленточнопильного станка: диаметр пильного шкива делительного станка D=590мм, число оборотов n=500 об/мин, ширина ленты В=38 мм, толщина ленты s=1,2 мм, развод зубьев s=0,55, ширина пропила b=2 мм, в=40 ^?, д=60 ^?, t=40 мм, N_пр=12 кВт, ?_пр= 0,8, расстояние между центрами шкивов L=2000 мм. Зубья — плющеные. Время работы T=4 ч. Коэффициент использования станка 0,5. Высота пропила h=500 мм, порода древесины — сосна.

Угол = 90^?

1. Приращение затупления мкм, Где

=оборота

2. Условно примем, что с_о=10 мкм.

3. Коэффициент затупления резца

4. Фиктивная средняя сила резания по задней поверхности резца

кГ/мм

5. Значение ?_ш при е >0,1 мм для пиления сосны Так как х=37 м/сек 50 м/сек, берем не х, а (90-х)

6. Мощность на резание:

7. Сила резания:

средняя

на один зуб

8. Рассчитываем допустимую подачу на зуб при полном использовании мощности

9. Определим подачу на резец, необходимую для получения заданного класса шероховатости поверхности. По приложению 4 .

10. Подача на резец по производительности пилы (по вместимости впадины зуба)

11. На касательную силу резания P сопоставить с допустимой критической силой P_кр

Примем. Тогда т. е. что недопустимо.

12. Определим подачу на резец по критической силе

13. Сопоставляем найденные значения подачи на резец

;; .

выбираем меньшее их них. Это и будет искомое значение.

14. Скорость подачи

15. Сила резания:

по задней поверхности резца

по передней поверхности резца

16. Радиальная сила

17. Сила сопротивления подаче

18. Сила, нормальная к подаче,

19. Сила сопротивления подаче с учетом сил трения

Значение берется в зависимости от вида механизма подачи, =0,3 соответствует перемещению заготовки по столу (дерево по металлу).

6. Место в технологическом процессе При организации процесса выработки пиленой продукции стремятся к рациональному использованию, как оборудования, так и труда рабочих. Это достигается соответствующим построением 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.

Вспомогательные операции направлены на обеспечение нормального протекания основных операций при получении готовой продукции. К вспомогательным можно отнести операции транспортирования, укладки, учета, контроля и съёма детали.

Совокупность основных операций, в результате которых предмет труда претерпевает размерные и качественные изменения, называется технологическим процессом. Технологическая операция — часть технологического процесса, выполняемая на рабочей позиции до перехода к обработке следующей детали. К технологическим операциям относятся распиловка бревен на брус и доски, обрезка и торцовка досок, сортировка и раскладка досок по сечениям и сортам, переработка отходов на технологическое сырье.

Подготовка сырья. Сырьем для лесопромышленного производства являются бревна и кряжи различных древесных пород.

Раскрой пиловочного сырья является основной и важнейшей операцией технологического процесса лесопильного производства. От правильности раскроя зависит количество и качество полученных пиломатериалов

7. Процесс модернизации Назначение Устройство подачи и центрирования, лафета и бревен (далее УПЦЛ) предназначен для горизонтального перемещения и центровки лафета перед этапом распиловки.

Устройство Механизм состоит из стационарной рамы с роликами, 3х центрователей, пневмосистемы и привода. Транспортирующим органом являются ролики, которые приводятся в движение цепной передачей от электродвигателя с редуктором. Центрирующим органом являются ударные механизмы, приводящиеся в движение пневмоцилиндрами.

8. Перечень основных узлов ленточной пилорамы «Спектр-70»

9. Перечень основных узлов ленточной пилорамы «Спектр-70»

Вывод по проделанной работе В процессе модернизации ленточнопильного станка Спектр-70, установил устройство подачи, и центрирования лафета и бревен предназначенного для горизонтального перемещения и центровки лафета перед этапом распиловки. С помощью этого устройства можно легко устанавливать и крепить бревна на ленточнопильную раму, и без труда выставлять вершину на одном уровне с комлем, что позволяет производить больше выхода продукции, и меньше получается отходов (горбыля). Установил, какое важное место занимает ленточнопильный станок в технологическом процессе, и как без труда можно решать возникающие проблемы при распиловке древесины.

1. Резание древесины: Уч. пособие/ А. Л. Бершадский, Н. И. Цветкова / - г. Минск, 1995

2. Технология и оборудование лесных складов: Уч. Пособие/ Б. Г. Залегаллер, П. В. Ласточкин, С.П. Бойков/ - М.: Лесная промышленность, 1984. — 352с.