Расчет многопильного деревообрабатывающего станка

По степени механизации станок относится к полумеханизированным станкам, так как человек выполняет часть операций энергетического потока. Механизировано только главное движение.

По технологическому признаку - это круглопильный станок для продольной распиловки досок и брусков толщиной 10-80 мм.

По конструктивным признакам: по числу одновременно обрабатываемых деталей - однопоточный; по числу главных рабочих органов - одношпиндельный; по принципу взаимного расположения функциональных узлов – горизонтальная компоновка станка.

По способу управления станок относится к станкам с программным управлением в наладочном режиме, позволяющим осуществлять предварительную настройку машины во время обработки предыдущей детали или кратковременной остановки.

2.3 Место станка в технологическом потоке

Исходя из своего предназначения, станок обычно устанавливается в лесопильном цехе в потоке с любым бревнопильным оборудованием, раскраивающим бревно на необрезные доски. Данные станки обладают довольно высокой производительностью, поэтому они хорошо справляются с поступающим на них сырьем от лесопильных рам и бревнопильных круглопильных и ленточных станков. Станок, как правило, устанавливается на втором этаже лесопильного цеха.

Перед круглопильным станком устанавливается стол, на котором доски ориентируются относительно пилы станка.

Диленно-реечный станок обслуживает один рабочий.

2.4 Описание конструкции станка

Общий вид станка представлен на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 − Общий вид станка ЦА-2А

Станок ЦА-2А состоит из следующих составных частей: направляющая линейка 1, механизм прижима 2, валец передний подающий 3, станины 4, ограждение верхнего подающего механизма с когтевыми завесами 5, вал пильный 6, отсос 7, механизм верхний подающий 8, валец задний подающий 9, ограждение 10, привод пильного вала 11, редуктор механизма подачи 12, электрооборудование 13.

В конструкции станка предусмотрена возможность установки второй пилы на расстоянии 10-50 мм от коренной пилы (с градацией 5 мм).|

Подача материала осуществляется нижними приводными подающими вальцами и верхним подающим механизмом, включающим зубчатый диск, расклинивающий диск и валец.

Все подающие элементы этого механизма − приводные.

Станок имеет шесть скоростей подач. Изменение скоростей подач производится переключением обмоток трехскоростного электродвигателя и перестановкой цепи с одной пары звездочек на другую.

Для предохранения работающего от вылета материала и его частей станок имеет две когтевые завесы: нижнюю, установленную в столе станка, и верхнюю, установленную в ограждении верхнего подающего механизма.

Ограждения станка сблокированы с пусковым устройством. При открытой крышке ограждения верхнего подающего механизма и открытой дверке ограждения клиноременной и цепной передач пуск станка невозможен.

Механизм подачи станка снабжен срезным штифтом. При внезапной остановке пилы, значительных перегрузках штифт срезается, предохраняя станок от поломок, а электродвигатели от длительных перегрузок.

Станина состоит из двух стоек, скрепленных между собой стяжкой, и стола коробчатой формы. Внутри станины установлены электродвигатель привода пильного вала, электродвигатель привода подачи с редуктором, пильный вал, передний и задний подающие вальцы, отсос.

На верхней плоскости стола крепится верхний подающий механизм и его ограждение с верхними когтевыми завесами. В окне стола размещена нижняя когтевая завеса. В левой стойке станины находится ниша для электроаппаратуры. С передней и задней стороны станина закрыта крышками.

Отсос охватывает нижнюю часть пилы и служит для отвода опилок. Для удобства присоединения станка к эксгаустерной системе отсос имеет специальный переходный фланец.

Пильный вал смонтирован на двух опорах в жестком корпусе, который крепится с внутренней стороны стола. На одном конце вала насажен шкив, на другом крепится пила. Конструкцией станка предусмотрена возможность установки второй пилы. Расстояние между пилами устанавливается набором сменных проставных шайб и может выбираться в пределах от 10 мм до 50 мм с градацией в 5 мм. Для предотвращения поворота пильного вала при закреплении пил предусмотрена возможность удержания его ключом, для чего на конце пильного вала имеются лыски. Верхний подающий механизм состоит из двух кронштейнов, укрепленных шарнирно на оси. На валу переднего кронштейна укреплен подающий диск, а на валу заднего кронштейна - рифленый валец с расклинивающим диском. Прижим распиливаемого материала к нижним вальцам осуществляется весом кронштейнов. При установке на станке второй пилы в ее плоскости устанавливаются второй подающий диск и второй расклинивающий диск. Расстояние между подающими дисками устанавливается набором сменных проставных шайб, а расстояние между расклинивающими дисками - набором сменных проставных зубчатых венцов. Верхний подающий механизм закрыт общим ограждением сварной конструкции. Сверху ограждение имеет крышку. Сбоку ограждения находится качающийся щиток, предохраняющий работающих от вылета мелких обрезков и сучков сбоку. Внутри ограждения находится перед пилами когтевая завеса.

Концы когтей имеют форму трехзубого сектора, что обеспечивает надежное заклинивание материала различной толщины в случае обратного выброса. Передний подающий валец выполнен рифленым для лучшего сцепления с распиливаемым материалом. Валец вращается в шарикоподшипниковых опорах, получая вращение от заднего вальца через цепную передачу. Задний подающий валец выполнен рифленым, приводным. Валец получает вращение от редуктора механизма подачи через цепную передачу и срезной штифт. При чрезмерных нагрузках штифт срезается, и механизм подачи станка останавливается. Для возобновления функционирования механизма подачи необходимо установить новый штифт.

Привод пильного вала включает электродвигатель и клиноременную передачу. Натяжение ремней осуществляется опусканием по пазам плиты, на которой закреплен электродвигатель.

Редуктор механизма подачи служит для уменьшения числа оборотов трехскоростного электродвигателя. На выходном валу редуктора находятся две звездочки, от одной из которых вращение передается через систему цепных передач к механизму подачи станка.Изменение скорости подачи можно также осуществить перестановкой цепи с одной из звездочек редуктора и заднего подающего вальца на другую, рядом расположенную звездочку.

Ременная передача станка и цепные передачи закрыты общим ограждением сварной конструкции. Для удобства обслуживания передач в ограждении имеются две дверки.

Направляющая линейка служит для размерной настройки станка на ширину выпиливаемых деталей и направления распиливаемого обрезного материала. Линейка устанавливается по шкале и закрепляется в нужном положении рукояткой.

Прижимной механизм служит для создания постоянного прижима обрезного материала к направляющей линейке. Он устанавливается в зависимости от ширины распиливаемого материала и фиксируется рукояткой.

2.5 Техническая характеристика станка

Техническую характеристику станка ЦА-2А представим в виде таблицы 2.1:

Таблица 2.1 Техническая характеристика станка ЦА-2

2.6 Режущий инструмент

На станке ЦА-2А применяются дисковые пилы для продольной распиловки типа А с разведенными зубьями диаметром до 400 мм и толщиной до 2,5 мм. Диаметр внутреннего отверстия 50 мм.

Рекомендуется ставить пилы, имеющие следующие угловые параметры: г=35, в=40, б= 15, д=55. Размеры дисковых пил и число зубьев определяется по ГОСТ 980-69. Профиль зубьев пилы представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 — Профиль зубьев пилы

Пилы крепятся на пильный вал при помощи прижимных план-шайб. В пиле имеется специальное отверстие, в которое вставляется штифт, препятствующий повороту диска пилы при пилении.

2.7 Обеспеченность требованиям стандарта безопасности

1.      К обслуживанию станка допускаются только рабочие, хорошо знающие устройство станка и назначение органов управления.

2.      Перед началом работы необходимо убедиться в исправности механизмов, ограждений, заземления.

3.      Упоры (когти) когтевых завес должны быть остро заточенными и свободно возвращаться в исходное положение под действием собственного веса. Суммарный зазор между когтями не должен превышать 1 мм.

4.      Одежда работающего должна быть плотно застегнута.

5.      Необходимо периодически проверять правильность работы блокировочных устройств.

6.      При работе на станке рекомендуется пользоваться противошумными наушниками.

При работе на станке запрещается:

1.      Пускать в работу неисправный станок или использовать его для работ, несоответствующих его прямому назначению.

2.      Запускать материал в распиловку, пока пила не набрала полные обороты.

3.      Регулировать, чистить, смазывать станок до полной остановки его механизмов.

4.      Распиливать материал неисправной, плохо заточенной и разведенной пилой.

5.      Работать при плохом освещении, затрудняющем контроль за работой станка.

6.      Оставлять работающий станок без надзора.

7.      Поднимать переднюю когтевую завесу при распиловке материала.

3. Расчетная часть

3.1 Кинематический расчет

Станина состоит из литых элементов коробчатой формы, скрепленных между собой. Внутри станины встроены: пильный вал VIII, нижние подающие вальцы 22 (задний) и 27 (передний), электродвигатель механизма резания 24, трехскоростной электродвигатель 1 с редуктором привода механизма подачи, а также приемник опилок, присоединенный к эксгаустерной системе.

На верхней части станины шарнирно закреплены рамки, на одной из которых (над вальцом 22) установлен зубчатый диск 18, на другой рамке (над вальцом 27) − рифленый верхний подающий валец 23 с расклинивающим диском. Подающие вальцы и зубчатый диск кинематически связаны с электродвигателем подачи.

Для прижима к установленной на столе направляющей линейке предусмотрен ролик, который снимают при распиловке материала разной толщины (горбылей, реек).

Системой управления, аппаратура которой размещена в нишах станины, предусмотрена блокировка: электродвигатель подачи можно включать только при включенном электродвигателе пильного вала. В электроцепь электродвигателя 24 введено реле времени, определяющее время торможения пильного вала при его отключении. Для изменения скорости подачи предусмотрен барабанный включатель, при помощи которого увеличивают или уменьшают число оборотов трехскоростного электродвигателя 1.

В процессе работы доски, бруски или рейки подают вручную под зубчатый диск, который вместе с нижним подающим вальцом подает их на пилу. При выходе из пилы распиливаемый материал прижимается вальцами 27 и 23, а выходя из вальцов − принимается рабочим.

Привод пильного вала включает в себя электродвигатель 24 и клиноременную передачу 25-26. Натяжение ремней осуществляется опусканием электродвигателя по продольным пазам.

Механизм подачи состоит из нижнего переднего вальца 22, установленного пред пилами и нижнего заднего вальца 27. Вальцы размещены под столом и незначительно выступают над его рабочей частью (поверхностью). Передний валец вращается в шарикоподшипниковых опорах, получая вращение от заднего вальца через цепную передачу 20-19, задний вращается от электродвигателя 1 через редуктор и цепную передачу 6-8 (7-9) со срезным штифтом. При чрезмерных нагрузках штифт срезается, и механизм подачи станка останавливается. Для возобновления функционирования механизма подачи необходимо установить новых штифт. Сверху на станке смонтированы два качающиеся рычага на концах, которых установлены передний зубчатый диск 18 и задний рифленый валец 23 с направляющим диском увеличенного диаметра.

Направляющий диск входит в образовавшийся пропил и обеспечивает сохранение направленного движения заготовки, предварительно прижатой специальным прижимным устройством к боковой направляющей линейке. Кроме того, этот диск предотвращает зацепление холостой части пилы в пропиле.

Привод верхних подающих элементов осуществляется от заднего нижнего вальца через зубчатую передачу 10-11 и цепные передачи 12-13,14-15,16-17.

На схеме видно, что пильный вал IX вращается от электродвигателя 24. Вальцы и подающие диски механизма подачи приводятся во вращение от трехскоростного электродвигателя 1 с частотой вращения 700, 900 и 1350 об/мин.