Рисунок 1.1 Схемы круглопильных станков непрерывного действия
а- слешер с пилами на параллельных валах; б- слешер с пилами на одной оси; с- триммер с нижним расположением пил; г, д- расчетные схемы. Нmax -наибольшая высота пропила при пилении одной пилой. Если I' = i — ∆ и ∆ = L, где L - путь надвигания при пилении, то наблюдается полное совпадение фаз пиления, то есть пилы работают поочередно. Для этого случая Нmax' = Нmах (рисунок 1.1, Д,II).
При 1'' = i - ∆ и L > ∆ >0; 2Нmах > max > Нmax' (рисунок 1.1, д, III). В общем случае для равномерной загрузки станка расстояние между валами пил равно
1=Noּi+∆,
где Nо - целое число, Nо = 1...3;
Д - сдвиг фаз;
Наибольшая суммарная высота пропила для всех пил, приводимых движением от одного двигателя, зависит от расположения этих пил и определяется по формуле.
Hmax’=N∆ּNпּHmax
где Nп - число пил, приводимых в движение одним двигателем;
N∆ - коэффициент зависящий от расположения этих пил в станке.
Если ∆ = 0, то пилы работают одновременно и N∆ = 1. Когда пилы расположены рядами и ∆= L, то каждый ряд работает поочередно, N∆ = 1, Nп = Nп’ (Nп -наибольшее число пил в одном ряду). При расположении всех пил рядами и ∆ =L/NpּND = 0,85 и Нmах’= 0,85ּNпּНmах.
В качестве механизма надвигания в слешерах и триммерах применяют транспортные устройства непрерывного действия с гибким тяговым органом (поперечные многоцепные транспортеры), которые могут быть как наклонными (рисунок 1.1 а, в) так и горизонтальными (рисунок 1.1. б). Число цепей транспортера принимается с таким расчетом, чтобы каждый из полученных при распиловке отрезков перемещался двумя цепями, при этом распиливаемый лесоматериал располагается непосредственно на цепях (рисунок 1.1. а, в) или на неподвижной опоре (рисунок 1.1.6).
Каждая пила и механизм надвигания слешера и триммера могут иметь свой индивидуальный привод или приводится в действие от одного общего двигателя. При работе от индивидуальных двигателей суммарная установочная мощность их значительно больше, чем при общем двигателе. Индивидуальный привод слешеров и триммеров применяют при большой загрузке станка, когда D@ 0. Усилие резания для слешеров и триммеров определяется по формуле
P = , или H = Hmax’ в зависимости от степени одновременности работы пил. Усилие надвигания для станков, у которых надвигаемый лесоматериал лежит на неподвижной опоре, с учетом сопротивления резанию при Rx = Pn√2 и Ry = 0 определяется по формуле Т = Рп√2 +qг(µгL+H)+qт(µтL+H). Если же распиливаемый лесоматериал лежит на тяговом органе, то Т=Рп√2+(qт+ +qг)( (µтL+H).
В этих формулах qт и qг - вес тягового органа и распиливаемого материала, отнесенный к одному метру длины тягового органа, μт и μг -коэффициенты трения тягового органа и лесоматериала об опору, Рп -суммарное усилие резания всех пил станка, участвующих в пилении.
К многопильным станкам непрерывного действия относятся слешеры СТИ, ЛО-53, Д-172, Д-107 и другие.
1.2 Краткий обзор конструкций многопильных раскряжевочных установок с поперечной подачей хлыста.
1.2.1 Установка СТИ-1 Сибирского технологического института.
Слешер СТИ-1 представляет собой раскряжевочную установку, которая загружается двумя параллельно расположенными продольными рольгангами 1 и 2 (Рисунок 1.2.1). С рольганга 1 хлысты сбрасываются на поперечный транспортер 3. С рольганга 2 хлысты снимаются крючьями поперечного четырехцепного транспортера 4 толчкового действия и передаются в поперечном направлении по наклонным направляющим с механизмом опускания через рольганг 1 на поперечный транспортер слешера. Команда на сбрасывание и съем хлыстов с приемных рольгангов подается автоматически через флажковые выключатели с таким расчетом, чтобы комель попадал для оторцовки под первую или вторую пилу слешера в зависимости от длины хлыста. Хлысты, имеющие напенную гниль, пропускаются на ручном режиме управления за первую пилу на длину распространения гнили, определяемую визуально оператором [5].
Раскряжевка хлыстов производится стационарно расположенными попарно в шахматном порядке пилами пильного блока 5 при непрерывной их подаче поперечным транспортером 3. механизма: Пилы размещены попарно: №1 с №6, №2 с №5, и №3 с №4, на трех осях с шагом 590 мм. Привод всех пил индивидуальный электрический, через клиноременную передачу.
Недостатки СТИ-1:
а) отсутствие индивидуального раскроя хлыстов;
б) отсутствие тормозных устройств на пилах и общего ограждения установки;
в) неудовлетворительная уборка откомелевки;
г) случаи переноса хлыстов на упорах поперечного транспортера при подаче их с поперечного пульсирующего транспортера;
д) значительные динамические нагрузки на конструкцию при падении хлыста на транспортер слешера;
е) малый диаметр роликов приемных рольгангов (200 мм);
ж) так как в пропиле одновременно находится до четырех пил, то часты зажимы, затраты времени на ликвидацию зажимов (2,6 секунд на один хлыст в среднем).
1.2.2 Установка АПЛ-1М СевНИИ.
Установка (Рисунок 1.2.2) состоит из рольганга 1 со шторками и выдвижными силовыми упорами, при помощи которых хлысты ориентируются относительно пил 2 пильного блока и поперечного транспортера 3, снабженного захватами, которыми хлыст снимается с рольганга и перемещается к пильному блоку в поперечном направлении до тех пор, пока крючья предыдущего ряда транспортера не воздействуют на концевой выключатель, находящийся на пути движения. При этом предыдущий хлыст, лежащий на транспортере, наваливается на приемный стол 4, выполненный в виде отдельных секций гладких лотков, которые являются сбрасывателями бревен на вносной транспортер.
Рисунок 1.2.1 Схема установки СТИ - 1
1,2 - рольганги; 3,4 - поперечные транспортеры; 5 - пильный блок; 6 - сортировочные транспортеры; 7 - ось пил №1 и №6; 8 - ось пил №2 и №5; 9 - ось пил №3 и №4.
Рисунок 1.2.2 Установка АПЛ-1М
1 – рольганг; 2 – пила; 3 – поперечный транспортер; 4 – приемный стол; 5 – пневмоцилиндр; 6 – прижим; 7 – транспортер.
Пильный блок состоит из 8 балансирных пил, расположенных внизу под приемным столом и объединенных в 2 группы по 4 пилы с общим групповым
электроприводом. Одновременное надвигание всех пил, участвующих в программе, производится при помощи силовых пневмотических цилиндров 5. Одновременно с включением пил на надвигание в работу включаются пневмоцилиндры прижимов 6 хлыста. Пилы в верхнем положении, воздействуя на концевые выключатели, автоматически переключают пневмосбрасыватели на опускание пил и подъем прижимов. Воздействуя на концевые выключатели нижнего положения, пилы включают сбрасыватели, которые поочередно с небольшим интервалом во времени сбрасывают выпиленные из хлыста бревнана выносной транспортер с небольшим межторцовым разрывом. Кроме автоматического, установка имеет ручной режим работы, позволяющий оператору последовательно включать отдельные механизмы агрегата.
Характерной особенностью является применение группового привода на пильном блоке и одновременная работа пил, участвующих в программном раскрое хлыста, что сокращает время на распиловку до 5-6 секунд.
Недостатки установки АПЛ-1М:
а) затруднена смена приводных цепей пил;
б) из срединной части хлыста нельзя получить сортименты, длина которых не кратна 2 м;
в) сброска сортиментов на выносной транспортер осуществляется без разрывов, что затрудняет их последующую сортировку.
1.2.3 Установка с продольной подачей хлыстов под раскряжевку
AM -3 СНИИП с программным раскроем.
Свердловский НИИП создал многопильную раскряжевочную установку АМ-3 (Рисунок 1.2.3), которая состоит из подающего рольганга 1, пильного блока 2, и приемного стола 3. Подающий рольганг имеет 9 нижних роликов и один верхний прижимной 5, смонтированный на качающемся при помощи силового пневмоцилиндра 6 рычаге 7[4].
Рисунок 1.2.3 Установка продольной подачи хлыстов АМ - 3
1 - рольганг; 2 — пильный блок; 3 - приемный стол; 4 - нижний ролик; 5 -ролик прижимной; 6 - пневмоцилиндр; 7 - рычаг; 8 - привод рычага; 9,13 - карданный вал; 10 — редуктор конический; 11 - цепная передача; 12 — пила маятниковая; 14 - ограждение пилы; 15 - цепная пила; 16 -пневмоцилиндр; 17 - лоток приемный; 18 - упор.
Передача крутящего момента от привода 8 к нижним рольгангам осуществляется карданными валами 9 через конические редукторы 10, а к верхнему ролику цепной двухступенчатой передачей 11. Пильный блок 2 состоит из трех, четырех одинаковых маятниковых пил 12 с нижней осью качания пильной рамы, соединенных между собой карданными валами 13, образующими между крайними пилами общий трансмиссионный вал. Привод пил общий групповой. Ограждение пильного диска 14 стационарное, неподвижно закрепленное на раме пилы. Это позволяет значительно снизить вес качающихся масс маятника и динамические нагрузки на опоры пильной рамы в крайних ее положениях, а кожух пилы выполнить более прочным.
Хлысты диаметром более 60 см. раскряжевываются цепной пилой 15с удлиненной шиной. Пилы подвигаются пневмоцилиндрами 16.