Задача 2

Дано:

Определить подачу на один оборот коленчатого вала (посылку) при распиловке бревен с брусовкой, диаметром в вершине 20 см пилами с разведенным зубом на лесопильной раме 2Р75-1 (ход пильной рамки 600 мм, частота вращения коленчатого вала 325 мин^-1), если требуемая шероховатость пропила 1200 мкм, шаг зубьев пил 26 мм (количество пил в поставе принять самостоятельно). Проверить посылку по шероховатости, по работоспособности пил и мощности привода.

Решение:

Принимаем условно породу распиливаемого материала – сосну, сорт сырья – второй.

Определим расчетную посылку ограниченную требуемой шероховатостью поверхности распила

Δ₁ = S_z*H*m_n*m_c / t , (2.1)

где S_z – подача на резец, мм (определяется по таблице 12 приложения А);

Н – ход пильной рамки, мм (принимается по технической характеристике

лесопильной рамы, таблицы 13, 14 приложения А);

m_n – коэффициент, учитывающий породу (кедр, сосна, ель – 0,9;

лиственница, береза – 1,0; осина – 0,85);

m_c – коэффициент, учитывающий сорт сырья (1сорт – 1,1;

2 и 3 сорт – 1,0);

t – шаг зубьев пилы, мм.

Определяем по таблице величину подачи на резец. Для пиления пилами с разведенными зубьями и шагом зубьев t = 26 мм, при требуемой шероховатости пропила R_{z max} = 1200 мкм, принимаем подачу на зуб S_z = 1,4 мм. Так как в качестве распиливаемого материала были приняты бревна сосны второго сорта, то коэффициент, учитывающий породу и сорт сырья, принимаем равными: m_n = 0,9, m_c = 1,0. Полученные значения подставляем в формулу 2.1 и проводим расчет.

Δ₁ = 1,4*600*0,9*1,0 / 26 = 29,1 мм

Определим расчетную посылку ограниченную работоспособностью пил

Δ₂ = Q*H*t / (δ*(h_{max ср} – t)*K) , (2.2)

где Q – коэффициент формы зуба;

δ – коэффициент напряженности впадин;

h_{max ср} – наибольшая высота пропила в середине длины бревна, мм;

К – коэффициент корректировки посылки.

Принимаем коэффициент формы зуба Q = 0,42, коэффициент напряженности впадин δ = 0,83 и коэффициент корректировки посылки К = 1 Для решения формулы 2.2 необходимо также определить наибольшую высоту пропила h_max , по формуле

h_{max ср} = D_в + (10 * (L/2)) , (2.3)

где D_в – диаметр бревна в вершине, мм;

L – длина бревна, м.

Диаметр бревна в вершине дан в условии задачи и равен 20 см или 200 мм, длина распиливаемых бревен может колебаться от 4 м до 6,5 м, но наиболее часто распиливаются бревна длиной 6 м, поэтому принимаем L = 6 м. Для определения максимальной высоты пропила подставляем указанные значения в формулу 2.3

h_{max ср} = D_ср = 200 + (10 * (6/2)) = 230 мм

Δ₂ = 0,42*600*26 / (0,83*(230 - 26)*1) = 38,7 мм

Определим расчетную посылку ограниченную мощностью привода

Δ₃ = 140*N*10³ / (∑h*n) , (2.4)

где N – мощность привода, кВт;

∑h – сумма высот пропилов, мм;

n – частота вращения коленчатого вала, мин^-1.

Сумма высот пропилов, мм, определяется по формуле

∑h = 0,8*D_ср*Z , (2.5)

где D_ср – средний диаметр бревна, мм;

Z – число пропилов (соответствует числу пил в поставе), шт.

При распиловке с брусовкой и диаметре бревна в вершине 20 см, принимаем количество пил в поставе равным 4

∑h = 0,8*230*4 = 736 мм

Зная мощность привода механизма резания, которая определена технической характеристикой лесопильной рамы и в нашем случае равна 110 кВт (смотри таблицу 14 приложения А), определив сумму высот пропилов, можем рассчитать по формуле 2.4 посылку ограниченную мощностью привода

Δ₃ = 140*110*10³ / (736*325) = 64,4 мм

Оптимальной считается та посылка, которая удовлетворяет всем перечисленным требованиям, т.е. наименьшая из рассчитанных.

Ответ:

Оптимальная посылка, т.е. удовлетворяющая всем требованиям поставленной задачи, равна 29,1 мм; Δ₁ = 29,1 мм, Δ₂ = 38,7 мм, Δ₃ = 64,4 мм.