3.3 Определение скорости подачи при распиловке лесоматериалов на лесопильных рамах

Скорость подачи лесоматериала при распиловке на лесопильных рамах определяется через величину посылки ( – путь, пройденный лесоматериалом за один оборот кривошипно-шатунного механизма привода или за один ход пильной рамки) и проверяется по ряду ограничений.

На значение величины посылки оказывают влияние такие же группы параметров, что и при распиловке на круглопильных станках.

Требуется определить скорость подачи лесоматериала при распиловке в развал в соответствии с принятой схемой раскроя п.3.1. Кроме того, необходимо относительно параметров исходного сырья (приложение 1) выбрать модель лесопильной рамы. Математическая модель данного процесса следующая.

Допустимая величина посылки по мощности двигателя определяется по следующей формуле

, (17)

где – поправочные коэффициенты на породу, влажность, затупление пил, температуру соответственно, значения принимаются по рекомендации [1];

– поправочный коэффициент, учитывающий вид подготовки режущего инструмента; при пилении разведенными зубьями 1,0; при пилении плющеными зубьями 1,1;

– средняя высота пропила, м;

– ширина пропила, м; определяется по формуле (8);

– число пил в поставе, шт; определяется в зависимости от принятой схемы раскроя п.7.1

– угловая скорость пальца кривошипа механизма привода, рад/с; определяется в зависимости от числа оборотов КШМ по формуле (13);

– величина хода пильной рамки, м; определяется по технической характеристике приложения 3, 4;

– шаг зубьев рамных пил, м; по технической характеристике приложение 5 табл. 2;

– коэффициент полезного действия; принимается в пределах 0,85…0,9.

, м (18)

где – коэффициент, учитывающий способ распиловки; при распиловке вразвал – 0,75, с брусовкой – 0,6; развал бруса – 0,95;

Расчет по формуле (17) ведется методом последовательного приближения величины посылки при известной установленной мощности. При этом должно выполняться условие приближенного равенства левой и правой части выражения.

Полученное значение величины посылки проверяется по прочности зубьев рамных пил

, м (18)

где – допустимая подача на один зуб, м; принимается для твердолиственных пород 0,0008 м, для всех остальных 0,0012 м;

Проверка величины посылки по условию возможности размещения опилок в межзубовых впадинах

, м (19)

где – коэффициент площади межзубовых впадин, для рамных пил принимается в пределах 0,35…0,55;

– коэффициент объема опилок, для рамных пил принимается в пределах 0,8…1,2;

В результате проверочных расчетов из трех полученных значений величины посылки выбирается минимальное значение для дальнейших расчетов.

Скорость подачи лесоматериала определяется по формуле

, м/с (20)

где – принятая величина посылки, м.

Время на распиливание одного бревна определяется по формуле

, с (21)

где – длина лесоматериала, м; принимается по заданию.

Зная значение скорость подачи при продольной распиловке можно перейти к определению сменной производительности и энергозатрат.

Сменная производительность оборудования непрерывного действия, к которым относятся лесопильные рамы, определяется как

, м³, (22)

где – продолжительность смены, с;

– коэффициент использования рабочего времени; принимается в пределах 0,8…0,85;

– коэффициент использования оборудования; принимается в пределах 0,8…0,9;

– объем распиливаемого лесоматериалы (сортимента), м³; см. формулу (2);

Удельные энергозатраты на продольное пиление можно рассчитать по следующей формуле

, руб/м³ (23)

где – цена одного киловатта электроэнергии, руб.

В формуле (23) составляющая принята в кВт, а составляющая в часах.

По данной математической модели производится расчет с использованием специализированного программного обеспечения разработанного на кафедре ТОЛП ВГЛТА. В результате расчета необходимо выполнить всесторонний анализ процесса продольной распиловки лесопильными рамами в зависимости от ряда параметров, разбитых по группам, а также выявить основные закономерности данного процесса.