Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами Прокофьев, Геннадий Федорович

Введение к работе

Актуальность теш. Перед лесопильной промышленностью стоит цача перехода от экстенсивного пути развития к интенсивному, ко-зый означает, что прирост совокупного общественного продукта юкен быть получен главным образом за счет повышения произподи-аьности труда, более эффективного использования основных пронз-цственннх фондов, рационального расходования сырья, лучшего пользования трудовых ресурсов.

В отечественной промышленности основным лесопильным оборудотаем являются лесопильные рамы. На них вырабатывается более 85 яоматериалов. Однако рамное пиление не соответствует критерию генсификапии по следующим причинам: низкая производительность, гсыпой расход древесины в опипки, большие габариты и металлоем-:ть оборудования.

Значительного роста эффективности лесопильного производства кно ожидать при использовании ленточнопильных станков - повілпа-гя выход пиломатериалов и производительность труда, облегчается пение задачи автоматизации производства. Широкое применение в зопилении ленточнопильных станков сдерживают следуюіцие недостат-: низкая точность пиления, малая долговечность пил, сложность-готовления и эксплуатации станков. При создании многопильных тгочнопильных станков эти недостатки усиливаются.

Интенсификация пиления древесины в значительной степени обе-зчивается повышением качества подготовки, установки и эксплуа-ти рамных и ленточных пил; выбором рациональных режимов пиле-ї; совершенствованием-лесопильных рам и ленточнопильных станков, пение этих вопросов нашло отражение в рассматриваемой работе.

Цель работы. Исходя из общей цели лесопильной промышленности шочагощейся в обеспечении народного хозяйства пиломатериалами с -шмальными затратами, была поставлена следующая цель диссерта-энной работы: "Разработать эффективные средства интенсификации пения древесины рамными и ленточными пилами".

В соответствии с поставленной целью сформулированы основные травления и задачи исследований:

I) разработать методику расчета производительности лесопиль-х рам и ленточнопильных станков с ограничением по точности пиле-

ния и дать анализ основных направлений повышения производительности этих видов оборудования; 2) разработать методику расчета выхода пиломатериалов, кусковых отходов и опилок при пилении древесины поставом пил и показать направления значительного повьшения выхода пиломатериалов; 3) разработать рекомендации по рациональным методам подготовки, установки и эксплуатации рамных и ленточных пил; 4) разработать устройства и приспособления повышающие качество пиления и увеличивающие долговечность инструмента; 5) выполнить теоретические и экспериментальные исследования точности пиления древесины на лесопильных рамах и ленточнопильных станках и определить пути ее повьшения; 6) определить направления модернизации лесопиль них рам и ленточнопильных станков, обосновать основные параметры узлов модернизации и выполнить их конструктивную разработку; 7) ps работать новые типы высокоэффективного лесопильного оборудования, обосновать его параметры, создать экспериментальные образцы и провести проверку эффективности их работы в производственных условия}

Новизна исследований и научных результатов. Впервые на основа нии теоретических и экспериментальных исследований дан метод расчета производительности пиления древесины рамными и ленточными пилами с ограничением по точности пиления.

Выполнены теоретические и экспериментальные исследования устойчивости рамных и ленточных пил с учетом распределенности и места приложения нагрузки, направляющих для пил, оптимального эксцен^г риситета линии натяжения пил. Получены формулы оптимального и критического относительных эксцентриситетов линии натяжения пил. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования начальной і собственной жесткости пил.

Выполнены теоретические и экспериментальные исследования аэр статических опор и даны рекомендации по их использованию в конструкциях направляющих для дереворежущих пил.

Предложены новые механизмы согласования скоростей резания и подачи лесопильной рамы и выполнены теоретические исследования кривошипно-кулисного механизма согласования.

Выполнены теоретические исследования и разработана методика по определению влияния различных факторов на выход пиломатериалов кусковых отходов (щепы) и опилок, в которой впервые учитывается влияние на выход пиломатериалов точности пиления.

Выполнен комплекс исследований по обоснованию параметров узлов резания лесопильных рам с пилами, совершающими движение в направляющих.

Выполнен комплекс исследований по обоснованию основных пара-'ров ленточнопильного станка с криволинейными аэростатическими іравляющими.

Для проведения экспериментальных работ созданы следующие экс-ш'ментальные установки: I) установка для исследования устойчи-:ти и жесткости дереворежущих пил; 2) устройство для исследова-[ сил резания; 3) стенд для исследования аэростатических-опор; установка для исследования пиления древесины нерастянутыми пи-м, совершающими движение в направляющих, и определения эффек-шости работы кривошипно-кулисного механизма с вращающейся кули-1 в качестве механизма согласования скоростей резания и подачи юпильной рамы; 5) экспериментальная лесопильная рама для прове-іия исследований и обоснования основных параметров узлов реза-і с рамными пилами, совершающими движения в направляющих; экспериментальный ленточнопильный станок (установка) для иссле-іания и обоснования основных параметров ленточнопильного станка криволинейными аэростатическими направляющими.

Основная идея работы состоит в раскрытии закономерностей шости пиления древесины рамными и ленточными пилами в зависи-:ти от их жесткости, устойчивости и сил сопротивления резанию.

Эти закономерности использованы при разработке режимов пиле-I, выборе параметров пил, определении рациональных режимов подговни пил и станков к работе, разработке рекомендаций по раиио-іьному использованию сырья, создании устройств и приспособлений і повышения точности пиления, определении путей модернизации летальных рам и ленточнопильных станков, создании эксперименталь-ч образцов лесопильных станков нового поколения.

Практическая ценность работы.

I. Разработаны технологические режимы подготовки рамных пил 01-00 и РПИ 6.1-00, утвержденные Минлесбумпрсмом СССР соответ-зенно 19 января 1976 г. и 24 .января 1986 г.

'2. Методика расчетов режимов пиления древесины на лесопильных лах и ленточнопильных станках использована з РІК по определению химов пиления (посылок) бревен и брусьев хвойных и лиственных род на лесопильных рамах, утвержденных Минлесбумпромом СССР декабря 1986 года.

1. Разработаны устройства для контроля жесткости рамных ^ ленточных пил в производственных условиях- - жесткомеры.

2. Разработан комплект устройств и приспособлений для not шения точности рамного пиления - коренные струбцины пильной рг лесопильной рамы, устройство для установки направляющих ножей сопильной рамы, угольник для установки рамных пил, устройство калибровки межпильных прокладок, новая конструкция ползунов и правляющих пильной рамки лесопильной рамы.

3. Разработан и проходит производственную проверку на ЭП; "Красный Октябрь" узел резания двухэтажной лесопильной рамы, чающий аэростатические направляющие для рамных пил.

4. Разработан узел резания короткоходозой быстроходной л пильной рамы с нерастянутыми пилами, совершающими движение в статических направляющих. Лесопильная рама с новым узлом реза .была внедрена в 1988 г. на Вельской лесоперевалочной базе ПЛО "Вельсклес".

5. Вологодским ГКВД спроектирован и изготовлен делительь ленточнопильный станок ЛД150-1Э с пилой, движущейся по кривої ным аэростатическим направляющим. Станок создан на основании явки на производство, технических решений и результатов иссле ний, выполненных автором.

Разработанные автором способы и технические средства, н; ленные на повышение эффективности пиления древесины рамными і точными пилами, защищены 36 авторскими свидетельствами, отме> медалью ВДНХ, а творческая деятельность автора отмечена Поче' грамотой Президиума Всесоюзного Совета Научно-Технических обі Апробация к публикация работы. Основные положения диссе; докладывались на:

научно-технических конференциях ЦНІМ.ЮД (1973, 1975, 1980, 1989), АЛТИ J979, 1987, 1988, 1989, 1990 г.г.), МЛТИ 1987, 1938, 1989, 1990 г.г.);

советско-шведском симпозиуме (Архангельск, 1987 г.);

научно-практических семинарах по повышения эффективно эксплуатации лесопильного оборудования и дереворежущего инст та в городах Москве, Ленинграде, Архангельске, Петрозаводске логдз, Кеми (І972-І98І г.г.);

Ученых Советах ЩШ.І0Д (І97І-І985 г.г.).

По материала!! диссертации опубликовано 115 печатных pat включал монографию, 5 броиюр, 35 авторских свидетельств на \

ї.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 разделов, очения, списка литературы (200 наименований), 7 приложений, ржит 266 страниц текста, 139 рисунков, 22 таблиц, 74 страниц ожений.