книги из ГПНТБ / Васечкин Ю.В. Оборудование фанерного производства учебник

Но может быть и так, что и движение резания и движение подачи сообщается режущему инструменту при неподвижном ма­ териале (например, поперечный раскрой бревен балансирными пилами или рубка шпона ножницами и др). В некоторых же стан­ ках, например в лущильном, вращательное движение материала (чурака) является главным, а поступательное движение лущиль­ ного ножа — движением подачи.

Скорость резания для круглопильных станков определяется по формуле

где D — диаметр пильного диска, мм;

п — число оборотов пильного вала в минуту. Скорости резания в пределах 40-М00 м/сек.

Скорость резания для ленточнопильных станков определяется по формуле

где D — диаметр пильных шкивов, мм;

п — число оборотов пильных шкивов в минуту. Скорости резания — 35-МО м/сек.

где t — шаг пильной цепочки, мм;

z — число зубьев ведущей звездочки;

п — число оборотов звездочки в минуту. Практически скорость резания около 5 м/сек.

Скорость резания для горизонтальных лесопильных рам опре­ деляется по формуле

Ю

Скорость резания для лущильных станков определяется по

где Di — диаметр чурака, мм (величина переменная);

п —-число оборотов шпинделей лущильного станка в минуту. Скорость резания на фанерострогальных станках определяется

ремещения суппорта, имеющего возвратно-поступатель­ ное движение;

#с — величина хода суппорта, мм; п — число двойных ходов суппорта в минуту.

Скорость подачи в зависимости от вида оборудования опреде­ ляется по-разному. Например, для раскроя кряжей на чуракн ба­ лансирной пилой скорость подачи определяется скоростью надви­ гания пильного диска на материал, на обрезных станках — ско­ ростью движения каретки станка или скоростью подающих цепей, на обрезных станках с движущимся суппортом — скоростью дви­ жения суппорта. В лущильных станках скорость подачи опреде­ ляется также движением суппорта па один оборот чурака. Если обрабатываемый материал подается вальцами, скорость подачи может быть приравнена к их окружной скорости и определена по формуле

nDn ,

и —------ м/мин,

1000

где и — скорость подачи, м/мин;

D — диаметр подающих вальцов, мм;

п— число оборотов вальцов-в минуту.

Влущильном станке скорость подачи соответствует скорости перемещения суппорта или толщине снимаемого за один оборот шпинделей слоя стружки — шпона.

Скорость подачи суппорта определяется по формулам:

п — число оборотов шпинделей в минуту.

значительно снижает качество шпона. Затупленные зубья круглых пил при обрезке фанеры дают бахрому на кромках листа, что также'снижает качество продукции.

Толщина стружки влияет на величину удельной силы резания. Удельная сила резания уменьшается с увеличением толщины стружки. Так, если принять удельную силу резания хвойной древе­ сины при толщине стружки h= 1 мм за единицу, для других зна­ чений толщины стружки удельная сила резания k\x будет следую­ щей:

Удельная сила резания возрастает с увеличением скорости ре­

Повышение скорости подачи влечет за собой увеличение тол­ щины стружки и, соответственно, уменьшение удельной силы ре­ зания.

Кроме понятия удельная сила резания k, важны понятия удель­ ная работа резания и мощность резания.

Удельной работой резания называется работа, затрачиваемая на превращение 1 см3 древесины в стружку. Выражается она в дж/см3. Численно удельная работа резания равна удельной силе резания k.

Мощность резания N определяется величиной объема древе­ сины q, снятого в 1 сек, умноженной на удельную силу резания k\ N — kq, вт.

§ 5. ОСОБЕННОСТИ РЕЗАНИЯ МЕТОДОМ ЛУЩЕНИЯ И СТРОГАНИЯ

Лущением называется резание древесины в плоскости, парал­ лельной волокнам и в направлении, перпендикулярном их длине, при котором главное рабочее движение (вращательное) придается материалу (чураку), а движение подачи (поступательное)— ре­ жущему инструменту (рис. 4).

Благодаря жесткой кинематической связи между вращатель­ ным движением шпинделей с чураком и поступательным перемеще­ нием суппорта с ножом с чурака снимается стружка в виде непре­ рывной ленты постоянной толщины (шпон). Толщина шпона s равна величине подачи суппорта за один оборот шпинделей.

t

s = — мм,

£

где t — шаг нарезки суппортных винтов, мм;

і — передаточное число от шпиндельной гильзы к суппортным винтам.

К качеству шпона предъявляют довольно высокие требования. Он должен быть прочным, иметь гладкую и ровную поверхность;

колебания по толщине должны быть незначительными. Все это до­ стигается соблюдением режимов лущения. Во-первых, необходима специальная термообработка чураков, чтобы уменьшить хрупкость древесины и повысить ее пластичность, во-вторых — правильная установка инструмента лущильного станка: ножа и прижимной ли-- нейкп.

Угол заточки ß ножа должен быть в пределах от 18 до 23°, при­ чем ножи с большим значением угла заточки применяют при лу­ щении твердых пород и толстого шпона. Очень важно правильно установить задний угол а. Чем меньше задний угол, тем меньше угол резания б, а следовательно, выше качество шпона. При слиш­

Практически задний угол а должен находиться в пределах 0о30'-Мо00' — для чураков диаметром До 300 мм и 1°-^3° — для чураков диаметром более 300 мм.

В процессе лущения с уменьшением диаметра чурака изме­ няется и задний угол. Изменение его зависит от положения режу­ щей кромки ножа (выше или ниже) по отношению оси вращения чурака. Практика показала, что при уменьшении заднего угла ка­ чество шпона повышается. Для уменьшения заднего угла на станке устанавливают специальные наклонные направляющие, которые позволяют автоматически поворачивать ножедержатель в нужных пределах.

Как будет указано ниже, при установке ножа следует учиты­ вать дополнительный угол е, который в сумме с углом а образует

Кроме соблюдения угловых параметров, необходимо правильно установить нож по высоте. Высота установки ножа h должна быть в пределах от —1 до 0 мм для станков с дополнительными наклон-

вых чураков степень обжима принимается на 5—10% больше, чем для березовых.

Приведенные значения степени обжима даны для температуры

5%; при температуре чураков ниже 20°С степень обжима должна быть больше на 5% по сравнению с указанными выше значениями.

Величина просвета s0 между линейкой и ножом определяется по формуле

s0 —s ( 1------—] мм. .

V 100 )

Величина /г0 определяет высоту прижимной линейки над ножом. Она должна быть такой, чтобы зона обжима находилась перед лез­

дого двойного хода ножа) перемещается на величину подачи, рав­ ную толщине срезаемого слоя (стружки).

При строгании так же, как и при лущении, необходимо соблго- -дать режимы обработки, т. е. температуру древесины, угловые па­ раметры ножа и прижимной линейки, величину степени обжима и т. д. На рис. 6 приведена схема строгания шпона.

Угол заточки ножа ß выбирают в пределах 16—18°, а задний угол а — 1—2°.

Высота нажимной фаски линейки над режущей кромкой ножа определяется в зависимости от степени обжима по формуле

h — s{ 1----— ^ мм,

100 /

где s — толщина шпона, мм;

А — степень обжима шпона, % (практически Д= 10—20%). Величина с между режущей кромкой ножа и прижимной линейкой определяется по формуле

Подставив значение /?, получим

с = s( 1 --- — ) tgô мм.

V 100 У

Практически в зависимости от толщины шпона и степени обжима величина с колеблется от 0,13 до 0,37 мм.

Г л а в а II

ОСНОВЫ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ

И ПЬЕЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

§6. ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Гидротермическая обработка заключается в воздействии на древесину влаги в виде нагретой жидкости, пара или нагретого воздуха для изменения влажности и температуры древесины. К гидротермической обработке относится и введение в древесину химических веществ, улучшающих ее свойства.

Процессы гидротермической обработки очень сложные и обычно характеризуются как изменением температуры, так и изме­ нением влажности одновременно. Однако в деревообрабатываю­ щих производствах, в том^числе в производстве фанеры, фанерных плит, пластиков и других клееных материалов, обычно выделяют одно главное явление процесса — либо изменение влажности, либо изменение температуры. Остальные явления имеют второстепенное значение. Например, при проведении операции проварки чураков в фанерном производстве задача состоит в повышении темпера­ туры древесины. Надобности в повышении ее влажности в данном случае нет, так как влаги в древесине вполне достаточно (более 30%) для обеспечения высокого качества обработки чураков на последующей операции — лущении. Тем не менее параллельно ос­ новному процессу повышения температуры происходит некоторое увеличение влажности.

Эти побочные явления, как правило, не имеют существенного влияния на последующую технологию обработки и качество древе­ сины, но иногда могут играть положительную или, наоборот, отри­ цательную роль. Так, в данном примере увеличение влажности чу­ раков приведет в дальнейшем к дополнительным затратам тепла при сушке шпона.

По своим специфическим особенностям гидротермическая обра­ ботка может быть разделена на пять видов: нагревание (тепло­ вая обработка), охлаждение, удаление влаги из древесины (суш­ ка), увлажнение, введение в древесину веществ, изменяющих ее ствойства (пропитка). Не все из этих видов гидротермической

обработки имеют одинаковые значение и применение. Например, охлаждение древесины не имеет специального практического зна­ чения. Не имеет особого смысла и увлажнение древесины, по­ скольку древесина в свежесрубленном состоянии никогда не содер­ жит влаги меньше, чем это требуется при обработке. Исключение составляют лишь операции, предусматривающие искусственное поддержание влажности древесины на первоначальном уровне. Например, при хранении на складах в весенне-летний период дре­ весина лиственных пород подвержена поражению различными грибками. Для предотвращения развития грибов применяется искусственное дождевание, позволяющее сохранить в древесине первоначальную влажность.

Таким образом, процессы гидротермической обработки древе­ сины могут быть разделены на три основных группы: тепловую обработку, сушку и пропитку.

В производстве лущеного и строганого шпона, фанеры, пласти­ ков и других клееных материалов т е п л о в а я о б р а б о т к а дре­ весины имеет большое технологическое и экономическое значение. Она используется для следующих целей:

а) для уменьшения твердости древесины и, как следствие, для снижения усилий резания и улучшения качества резания. Тепловая обработка перед окоркой в значительной степени облегчает выпол­ нение окорки, поэтому перед окоркой древесину оттаивают, прова­ ривают или пропаривают;

б) для ускорения склеивания, так как клей отверждается бы­ стрее при повышении температуры;

в) для повышения пластичности древесины (шпона, древесных частиц). Для получения этого качества тепловую обработку приме­ няют в производстве древеснослоистых пластиков и целыюпрессовапых деталей, где требуется значительная упрессовка (остаточ­ ное уплотнение) древесины при прессовании.

Большую роль в технологии производства фанеры и других материалов играет с у ш к а древесины.

Содержание влаги в древесине характеризуется ее абсолютной влажностью (вес влаги отнесенный к весу абсолютно сухой древе­ сины, выраженный в процентах).

Сушка шпона и древесных частиц необходима для снижения внутренних напряжений в древесине, что повышает качество фа­ неры, пластиков H др.

Как при тепловой обработке древесины, так и при сушке могут