Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 11
1.1. Основные сведения о пилении древесины на ленточнопильных станках 11
1.2. Точность пиления древесины на ленточнопильных станках 15
1.3. Повышение точности пиления древесины на ленточнопильных станках 34
1.4. Выводы, цель и задачи исследования 40
2. Теоретические исследования начальной жесткости и устойчивости ленточной пилы 43
2.1. Вступительные замечания 43
2.2. Начальная жесткость полосовой пилы 45
2.3. Исследование устойчивости полосовой пилы 57
2.4. Выводы 64
3. Исследования аэростатических направляющих, используемых при модернизации ленточнопильных станков 66
3.1. Теоретические исследования опор 66
3.2. Экспериментальные исследования опор 84
3.2.1. Описание экспериментальной установки 84
3.2.2. Методика исследований 88
3.2.3. Результаты исследований 91
3.3. Определение основных параметров отжимных аэростатических направляющих 92
3.4. Направляющая линейка с рабочей поверхностью в виде аэростатической опоры 102
3.5. Выводы 105
4. Исследование влияния точности подачи на точность пиления 108
4.1. Вступительные замечания 108
4.2. Исследование влияния точности подготовки, установки движения пил и распиливаемого материала на величину боковой силы 108
4.3. Экспериментальные исследования влияния точности подачи на точность пиления древесины 114
4.4. Выводы 123
5. Исследование точности пиления древесины на ленточнопильном станке с отжимными аэростатическими направляющими 125
5.1. Вступительные замечания 125
5.2. Определение величины выставки отжимных направляющих 126
5.3. Влияние точности движения пил на величину боковой силы и точность пиления древесины 130
5.4. Исследования точности пиления древесины на ленточнопильном станке с отжимными аэростатическими направляющими 131
5.4.1. Экспериментальная база 131
5.4.2. Методика проведения эксперимента 136
5.4.3. Результаты исследований 142
5.5. Выводы 145
6. Выводы и рекомендации 146
Литература
- Точность пиления древесины на ленточнопильных станках
- Исследование устойчивости полосовой пилы
- Определение основных параметров отжимных аэростатических направляющих
- Исследование влияния точности подготовки, установки движения пил и распиливаемого материала на величину боковой силы
Введение к работе
Перед лесопильной промышленностью стоит задача перехода от экстенсивного пути развития к интенсивному, при котором за счет повышения технической и технологической культуры производства, и использования новых высоких технологий, обеспечивается значительное увеличение производительности труда и потребительских свойств продукции при минимальных затратах сырья, материалов и трудовых ресурсов.
Головным лесопильным оборудованием в лесопильной промышленности являются лесопильные рамы, круглопильные и ленточнопильные станки. Основные направления интенсификации переработки древесины на лесопильном оборудовании, обеспечивающей достижение наибольшего экономического эффекта, могут быть реализованы на трех уровнях [42].
Первый уровень - интенсификация пиления древесины на действующем лесопильном оборудовании серийным инструментом. Первый уровень интенсификации и повышения эффективности переработки пиловочного сырья на лесопильном оборудовании в основном связан с повышением технической и технологической культуры на лесопильных предприятиях. Элементы первого уровня интенсификации в значительной степени проработаны в научно-исследовательских и учебных институтах и имеется опыт их применения на передовых зарубежных и отечественных предприятиях.
Второй уровень - модернизация действующего оборудования. Такое оборудование может иметь прежние принципиальные технические решения, но улучшенные параметры или измененные узлы и механизмы.
Третий уровень - создание лесопильного оборудования нового поколения. Основные недостатки присущие существующим лесопильным санкам не могут быть устранены путем модернизации. Необходимо создать станки нового типа. Такие станки должны иметь новые узлы и механизмы, созданные на основе принципиально новых технических решений.
Для реализации первого уровня интенсификации лесопильного производства необходимо обеспечить правильную подготовку сырья к распиловке (сортировка, окорка, оттаивание мерзлой древесины, оцилиндровка); выполнение режимов подготовки к работе режущего инструмента, лесопильного и вспомогательного оборудования; выбор оптимальных параметров дереворежущего инструмента; обеспечение инструментальных, ремонтных и производственных участков контрольно-измерительным инструментом; повышение квалификации работников. Первый уровень интенсификации лесопильного производства заключается в получении информации об эффективных, проверенных методах работы на передовых отечественных и зарубежных предприятиях и их реализации на конкретных предприятиях.
Третий путь интенсификации лесопильного производства, путем создания технологий и лесопильного оборудования новых поколений, требует большого экономического и научно-технического потенциала. Создание современных машин, приборов, новых материалов и технологий - сложный процесс, требующий соответствующей государственной политики, создания или восстановления научных школ, аналитических центров, отраслевых конструкторских бюро, развития промышленного капитального строительства, подготовки творческих высококвалифицированных специалистов [42].
Второй уровень интенсификации лесопильного производства, путем модернизации действующего лесопильного оборудовании и совершенствования технологии получения пиломатериалов на основании научных исследований и рекомендаций может быть реализован на многих лесопильных предприятиях и принести значительный экономический эффект.
Актуальность темы. Ленточнопильные станки нашли широкое применение в лесопилении при распиловке бревен на пиломатериалы (бревнопиль-ные станки) и толстых пиломатериалов на тонкие (делительные станки). Они имеют следующие преимущества перед лесопильными станками других типов: малые ширина пропила и расход древесины в опилки. Хорошее качество поверхности пиломатериалов по шероховатости, отсутствие больших сил инерции и возможность использовать легкий фундамент, не требуется тщательная сортировка бревен перед распиловкой и возможность осуществлять индивидуальную распиловку с учетом особенностей сырья.
Вместе с отмеченными преимуществами, ленточнопильные станки имеют следующие недостатки: низкая точность пиления при больших скоростях подачи, малая долговечность пил и сложность их подготовки, большие габариты и металлоемкость. При создании многопильных ленточнопильных станков проходного типа, эти недостатки еще более усугубляются. Низкая точность пиления древесины из-за низкой жесткости и устойчивости пил является основным недостатком ленточнопильных станков, поэтому работа, направленная на повышение точности пиления древесины на делительных ленточнопильных станках путем изменения на основании рекомендаций полученных в результате научных исследований, механизмов резания и подачи является актуальной.
Цель и задачи исследований
Цель работы - повышение точности пиления древесины на делительных ленточнопильных станках, путем совершенствования механизма подачи и узла резания с научным обоснованием их параметров.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследований:
1. Выполнить теоретические исследования начальной жесткости и устойчивости ленточной пилы с контактными отжимными направляющими.
2. Дать оценку влияния на величину боковых сил и точности пиления применения отжимных направляющих для пилы и направляющей линейки в конструкции механизма подачи.
3. Выполнить теоретические и экспериментальные исследования аэростатических опор, используемых в конструкциях отжимных направляющих для ленточных пил и для направляющей линейки механизма подачи.
4. Исследовать влияние использования подающего устройства с аэростатической направляющей линейкой на точность пиления древесины.
5. Исследовать точность пиления древесины при использовании отжимных аэростатических направляющих для пил.
6. Разработать рекомендации по конструированию и эксплуатации новых узлов модернизации ленточнопильных станков.
Научная новизна работы:
1. Разработаны математические модели жесткости и устойчивости ленточных пил с отжимными направляющими.
2. Предложены новые конструкции подающего устройства ленточнопиль-ного станка и отжимных аэростатических направляющих для ленточных пил и даны научные обоснования их параметров.
3. Разработана методика расчета параметров вальцевания ленточных пил и выставки отжимных направляющих пил ленточнопильного станка с наклонными выпуклыми шкивами.
Методы исследований:
1. При выборе направления исследования и оценке точности пиления древесины на ленточнопильных станках, использовались методы теории резания древесины.
2. Теоретические исследования жесткости и устойчивости ленточных пил выполнялись с использованием энергетических методов строительной механики.
3. Теоретические исследования аэростатических опор производились с использованием численных методов математики и математического пакета (Maple) для решения системы разностных алгебраических уравнений.
4. Обработка экспериментальных данных делалась с использованием методов математической статистики в табличном процессоре Microsoft Excel.
Результаты исследований отжимных аэростатических направляющих и направляющей линейки, выполненной в виде аэростатической опоры, могут быть использованы при модернизации ленточнопильного оборудования и для создания новых ленточнопильных станков.
Обоснованность и достоверность полученных результатов.
Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается:
1. Логичностью построения работы;
2. Аргументированностью принятых допущений при теоретических исследованиях;
3. Использованием при теоретических исследованиях современных методов фундаментальной науки;
4. Выполнения значительного объема экспериментальных исследований на модернизированных ленточнопильных станках;
5. Опытно-производственной проверкой рекомендаций, полученных в результате исследований.
На защиту выносятся
1. Результаты теоретических исследований жесткости и устойчивости ленточных пил имеющих отжимные направляющие.
2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований аэростатических опор и научно обоснованные рекомендации по их использованию в целях модернизации ленточнопильных станков.
3. Разработка конструкций и научное обоснование параметров новых конструкций подающего устройства ленточнопильного станка и отжимных аэростатических направляющих для ленточных пил.
4. Методика расчета величины выставки отжимных направляющих пил ленточнопильного станка с наклонными выпуклыми шкивами.
5. Результаты экспериментальных исследований точности пиления древесины на ленточнопильных станках с узлами модернизации.
Практическая значимость работы
1. Отжимные аэростатические направляющие для ленточных пил могут быть использованы при модернизации не только делительных, но и брев-нопильных станков.
2. Новая конструкция механизма подачи (патент № 2141397) может быть использована при модернизации делительных ленточнопильных станков.
3. Результаты исследования аэростатических опор могут быть использованы не только при модернизации существующих ленточнопильных станков, но и при создании лесопильных станков нового типа.
4. Математические модели расчета жесткости и устойчивости ленточных пил могут быть использованы для определения режимов пиления древесины на ленточнопильных станках с ограничением скорости подачи по точности пиления.
Реализации результатов
1. На основании выполненных конструкторских и исследовательских работ, модернизированы два ленточнопильных станка итальянского производства Artiglio-140, установленных на фирме «Тимпрок» (г. Архангельск), путем установки отжимных аэростатических направляющих для пил.
2. На основании выполненных конструкторских и исследовательских работ модернизирован делительный ленточнопильный станок ЛСД 150, путем установки нового механизма подачи.
3. Материалы исследований аэростатических опор вошли в учебное пособие «Использование газовой смазки в технике», которая используется при преподавании курса «Детали машин» в Архангельском государственном техническом университете.
4. Рекомендации по повышению точности пиления древесины на ленточно пильных станках используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 1704.
Апробация работы
Основные положения диссертации и материалы исследований докладывались и получили положительную оценку на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ (г. Архангельск, 1999 -2007 г).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ. Получены три патента на изобретения.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка, включающего 83 наименования и двух приложений. Работа изложена на 158 листах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 19 таблиц.
Точность пиления древесины на ленточнопильных станках
Точность толщины пиломатериалов является одним из главных показателей пиления. Низкая точность толщины получаемых пиломатериалов вынуждает снижать скорость подачи, что уменьшает производительность станка; увеличивать поле допуска со смещением его центра, что приводит к уменьшению выхода пиломатериалов; применять высокие натяжения пил, что снижает долговечность пил и деталей узла резания. Отсюда видим, что вскрытие резервов повышения точности толщины пиломатериалов является важным направлением повышения эффективности пиления. При оценке точности размеров пиломатериалов следует рассматривать отклонения фактических размеров от номинальных для сухих пиломатериалов и от заданных (термин взят из работы [71]) для сырых пиломатериалов. Заданный размер равен номинальному плюс припуск на усушку.
Точность размеров пиломатериалов зависит от точности настройки станка на размер выпиливаемых пиломатериалов, точности позиционирования пил и точности пиления. Точность позиционирования пил зависит от точности работы механизмов, устанавливающих взаимное положение пилы и распиливаемого материала. У делительных станков это точность установки базового суппорта, у однопильных бревнопильных станков - точность поперечной подачи бревна или бруса на тележке, у многопильных станков - точность позиционирования однопильных ленточнопильных модулей.
Схема проверки точности установки базового суппорта делительного станка с подающим конвейером показана на рис. 1.2. Задают различные размеры толщины досок. К поверхности подающего конвейера прикладывают поверочную линейку, измеряют расстояние между пилой и поверочной линейкой, которое должно соответствовать заданной толщине доски с учетом припуска на усушку по ГОСТ 6782.2-75 и уширения зубьев пилы. Согласно ГОСТ 24771-81 [15] предельные отклонения составляют ± 0,7 мм.
У экспериментального ленточнопильного станка ЛСД 150 с пилой, движущейся по криволинейным аэростатическим направляющим [25, 42] распиливаемый материал перемещается, базируясь по направляющей линейке (рис. 1.3). На тыльной стороне линейки перпендикулярно ее рабочей поверхности закреплены цилиндрические стержни с резьбой на концах.
Стержни входят в отверстия упоров 3, закрепленных на столе. Скобы вставлены между упорами 3 и линейкой, и зажаты между ними гайками, навернутыми на резьбовые концы стержней. Толщина скоб соответствует толщине выпиливаемой доски.
Перемещение распиливаемого материала по линейке осуществляется подающим рифленым вальцом, приводимым в движение от электродвигателя че рез ременную передачу, червячный редуктор и цепную передачу. Прижим вальца к распиливаемому материалу осуществляется путем поворота стойки относительно опоры с помощью пневмоцилиндра.
Для ограничения поворота стойки при отсутствии распиливаемого материала служит упор. Изменение скорости подачи осуществляется путем смены шкивов и звездочек соответственно у ременной и цепной передач.
Эксплуатация станка показала высокую точность позиционирования распиливаемого материала и его подачи, но значительное трение распиливаемого материала о поверхность линейки препятствует осуществлению механической подачи. Следует выполнить работу по снижению трения при перемещении распиливаемого материала по линейке. Высокая установочная точность необходима, но недостаточна для пиломатериалов, соответствующих по точности установленным стандартам. Необходимо обеспечить высокую точность пиления.
В работе [39] проведены исследования влияния на точность ленточного пиления скорости подачи (подачи на зуб), высоты пропила (расстояния между направляющими), породы древесины (сосна, лиственница), ширины полотна пилы (162 и 214 мм без зубьев), толщины полотна (1,47 и 1,8 мм). Опыты проводились на новом, тщательно установленном и выверенном в соответствии с техническими нормами бревнопильном станке, изготовленном английской фирмой «Stenner».
На рис. 1.4 приведен график, на котором показано влияние на точность распиловки скорости подачи при разных высотах пропила, ширине и толщине пил. На основании тех же данных на рис. 1.5 показано влияние на точность распиловки на ленточнопильном станке высоты пропила при разных скоростях подачи.
По результатам опытов были сделаны следующие выводы. Ленточно-пильный станок фирмы «Stennen c диаметром шкивов 1520 мм и толщиной пилы 1,47...1,50 мм при ширине пилы 210,..220 мм не может быть использован для высокопроизводительной распиловки бревен на доски толщиной менее 35 мм. Как следует из рис. 1.4 и рис. 1.5, доски толщиной 35 мм и шириной 200 мм можно выпиливать только при скорости подачи не более 21 м/мин. Пиломатериалы толщиной от 40 до 100 мм с требуемой стандартами точностью могут быть получены при распиловке сырья с высотой пропила до 600 мм и скорости подачи 10... 15 м/мин. При выпиливании брусьев толщиной более 100 мм и высотой 400.,.600 мм на станке фирмы «Stenner» скорость подачи не может быть более 40...45 м/мин.
Исследование устойчивости полосовой пилы
Производительность и качество пиления в значительной степени зависят от точности получаемых пиломатериалов. Для повышения точности пиломатериалов необходимо, с одной стороны, уменьшать силы, действующие на пилу, а с другой - повышать способность пил противодействовать этим силам [42].
Способность пил противодействовать боковым силам характеризуется их жесткостью. Следует различать три вида жесткости пилы [42]: собственная жесткость jc -жесткость пилы, не растянутой внешними силами; начальная жесткость }н - жесткость растянутой пилы при отсутствии сил резания; рабочая жесткость j -жесткость пилы в работе при воздействии на нее сил сопротивления резанию.
Собственная жесткость пилы jc зависит от размеров её поперечного сечения, материала, свободной длины и начального напряженного состояния пилы. Начальное напряженное состояние пилы можно получить путем вальцевания или термопластической обработки [42].
Для определения рабочей жесткости пилы j , по которой оценивается точность пиления [42], необходимо знать начальную жесткость пилы ju.
Начальная жесткость пилы jH показывает, какую боковую силу Q необходимо приложить к пиле, не испытывающей силы сопротивления резанию, чтобы ее отклонение в месте приложения силы (у режущей кромки на середине свободной длины пилы) составило 1 мм. Отсюда следует, что для определения начальной жесткости jH необходимо знать величину прогиба растянутой пилы под действием боковой силы Q, то есть:
В работе [47], используя энергетический метод Рэлея-Ритца, выполнены теоретические исследования начальной жесткости полосовых пил. Для определения неопределенных параметров ak,bk,ck,dk, входящих в ряд, выражающий прогиб пилы, решались на ЭВМ п систем 4х уравнений. Далее на ЭВМ определялся прогиб пилы w и начальная жесткость. Недостатком этого метода является отсутствие конечной формулы для определения начальной жесткости и относительная сложность ведения инженерных расчетов.
В работе [52], используя энергетический метод в постановке проф. СП. Тимошенко [62, 63], была получена формула для определения начальной жесткости полосовой пилы при сосредоточенной нагрузке, а в работе [26] - формула для распределенной нагрузки.
В работе [41] выполнены теоретические исследования начальной жесткости полосовых пил при сосредоточенной нагрузке с учетом зазора между пилой и направляющими.
Общим недостатком вышеперечисленных работ является, то, что в них начальная жесткость полосовой пилы определялась без учета эксцентриситета линии натяжения и начального напряженного состояния пилы.
В работе [45] приведены результаты теоретических исследований устойчивости рамных и ленточных пил в направляющих. Нагрузка, действующая на полотно пилы в плоскости наибольшей жесткости, принята равномерно распределенной между направляющими. Исследования показали, что, принимая сосредоточенную нагрузку вместо распределенной, получаем критическую силу с большой погрешностью.
При выводе формулы критической силы в работе [45] протяженность равномерно распределенной нагрузки (высота пропила h) принята равной расстоянию между направляющими. Это частный, крайний случай. В данной работе рассматривается более общий случай, чем в работе [45] h I, который соответствует реальным условиям пиления.
Целью данного раздела является вывод формулы для определения начальной жесткости полосовой пилы с учетом эксцентриситета линии натяжения и начального напряженного состояния, создаваемого вальцеванием.
Провальцованная пила, имеющая толщину s, ширину полотна Ь и свободную длину (расстояние между опорами) /, растянута силой N, приложенной с эксцентриситетом е относительно оси симметрии полотна пилы. Боковая сила Q действует в точке а, имеющей координаты xa,ya,za. Прогиб w для определения жесткости определяется в точке с координатами x,y,z. Для определения прогибов воспользуемся энергетическим методом в постановке СП. Тимошенко [63].
Определение основных параметров отжимных аэростатических направляющих
При конструировании отжимной аэростатической направляющей ленточ-нопильного станка следует учитывать некоторые особенности её работы. Кроме рекомендаций, данных в предыдущем разделе, следует учитывать непостоянство ширины пильной ленты, и расположение опоры относительно главного движения режущего инструмента.
При проектировании отжимной аэростатической направляющей для лен-точнопильного бревнопильного станка «Artiglio 140» была принята комбинированная аэростатическая опора (рис. ЗЛО). Учтен опыт подготовки и эксплуатации ленточных пил на лесопильном предприятии. Опора имеет постоянную подъемную зону и три переключаемых зоны. направляющая: I - микроканавка переключаемой зоны (зона III); 2, 3, 4 - отверстия поддува III, II и I зоны соответственно; 5, 9 - отверстия поддува постоянной зоны; 6 - плоскость аэростатической опоры; 7 - микроканавка постоянной зоны; 8 - полость в опоре для подачи и распределения сжатого воздуха к отверстиям поддува
В результате периодической переточки пилы, ее ширина уменьшается (в случае со станком Artiglio - 140, первоначальная ширина составляет 200 мм, а минимальная 140 мм). Подменный фонд содержит пилы разных ширин, что требовало оперативной настройки отжимной аэростатической направляющей на соответствующую ширину пилы. Для исключения непроизводительного расхода воздуха из отверстий поддува, которые перестают перекрываться полотном пилы, отжимную направляющую следует выполнить с изменяемым расположением сопла. Наилучшим вариантом здесь мог бы быть тот, при котором сопло имело возможность двигаться без участия оператора в соответствии с по ложением задней кромки ленточной пилы. При проектировании отжимной аэростатической направляющей исходили из принципа необходимости и достаточности. Старались выполнить конструкцию опоры и простой и эффективной.
При установке ленточной пилы на шкивы ленточнопильного станка, ориентируются на переднюю, зубчатую кромку, таким образом, чтобы она не накладывалась на шкив (зубья пилы не должны соприкасаться со шкивом). Очевидно, применяя пилы после нескольких переточек, изменяется положение её задней кромки на рабочей поверхности шкивов. Следует отметить, что неравномерная «загруженность» рабочей поверхности шкивов ведет к износу шкива преимущественно в его передней части.
С целью изменения положения точки поддува, был выбран вариант с переключающимися отверстиями (2, 3 и 4 на рис.3.10). Известен вариант конструкции подобного назначения с автоматическим отключением отверстий поддува, которые перестают перекрываться предметом (в данном случае - полотно пилы). Целью исследований была разработка поверхности опоры с наилучшими эксплуатационными характеристиками. Проработка деталей конструктивной части не входила в наши задачи. Таким образом, был выбран наиболее простой способ перекрытия отверстий, показанный на рис. 3.11.
. Перекрытие отверстия поддува: 1 - выход отверстия поддува на рабочую поверхность опоры; 2 - опора; 3 - полость в опоре для подачи и распределения сжатого воздуха к отверстиям поддува (поз. 8, рис. 3.10); 4 - основание опоры; 5 - винт для перекрытия воздуха отверстия поддува
Исходя из отмеченных замечаний была спроектирована и выполнена аэростатическая направляющая, показанная на рис. 3.12. На эту направляющую была подана заявка на патент.
С целью проверки работоспособности спроектированной аэростатической отжимной направляющей при различных режимах ее работы (различные ширины полотна ленточной пилы) были проведены теоретические исследования. Ис следовалась работа направляющей с открытой третьей (крайней) зоной (ширина полотна 200 мм), со второй зоной (ширина полотна 180 мм), с первой зоной (ширина полотна 160 мм) и работа на постоянной зоне с перекрытием всех трех дополнительных зон (ширина полотна 140 мм).
На рис. 3.13 показана схема разбиения рабочей поверхности опоры на элементарные прямоугольники. Так как опора имеет одну ось симметрии (по оси X), то и система уравнений строилась для одной половины. В приведенном примере показано разбиение площади опоры на 200 элементов. Для выявления ошибки, связанной с выбором величины Ах и Ау были проведены расчеты с количеством уравнений 100, 200, 400 и 800. Разности полученных значений при сравнении двух последних систем уравнений составили 2,7 % у подъемной силы и 2,0 % у расхода воздуха, по этому для практического применения большие значения принимать не рекомендуется.
Постоянными параметрами при исследовании были выбраны: диаметр отверстий поддува d = 0,6 мм; глубина микроканавки t = 0,4 мм; величина зазора h = 30 мкм; абсолютное давление подводимого воздуха ри — 0,6 МПа; атмосферное давление/?а = 0,981 МПа; ширина опоры В = 100 мм.
Исследование влияния точности подготовки, установки движения пил и распиливаемого материала на величину боковой силы
Производительность пиления на ленточнопильных станках ограничивается в основном точностью пиления. Шероховатость поверхности пиломатериалов (для экспортных пиломатериалов глубина неровностей не может превышать 0,75 мм) легко обеспечивается при пилении древесины ленточными пилами благодаря большой скорости резания и малым подачам на зуб. Точность пиления можно характеризовать выборочным средним квадратическим отклонением толщины досок s или наибольшим отклонением пилы _утах.
По ГОСТ 24454-80 "Пиломатериалы хвойных пород. Размеры" предельные отклонения от номинальных размеров пиломатериалов по толщине следующие: до 32 мм ±1,0 мм; 40-100 мм ±2,0 мм; более 100 мм ±3,0 мм.
По ГОСТ 26002-83 "Пиломатериалы экспортные северной сортировки сосновые, лиственничные, кедровые. Технические требования" отклонения от номинальной толщины, мм, при толщине: 115 до 50 мм +2,0; -1 мм; более 50 мм +3,0 мм; -2 мм.
Точность пиления древесины на лесопильных станках изучалась рядом исследователей , 39, 41, 71]. Однако отсутствуют экспериментальные исследования по определению влияния точности подачи распиливаемого материала на точность его пиления на делительных ленточнопильных станках. Имеется аналитический метод проф. Г.Ф. Прокофьева [40] расчета точности пиления древесины, который позволяет оценить влияние всех основных факторов на точность пиления древесины на лесопильных станках, но отсутствуют экспериментальные проверки справедливости допущений, принятых при разработке этого метода.
Для оценки влияния точности подачи распиливаемого материала на точность его пиления на делительных ленточнопильных станках при использовании нового механизма подачи с направляющей аэростатической линейкой проведены расчеты точности пиления аналитическим методом и в ограниченном объеме экспериментальные исследования для оценки достоверности результатов, полученных теоретическим путем.
Экспериментальные исследования выполнялись на делительном ленточно-пильном станке с криволинейными аэростатическими опорами ЛСД 150, установленном на базе АГТУ. Методика исследований Все факторы, влияющие на качество пиления, делим на постоянные и переменные. Постоянные факторы Порода древесины - ель. Выбор этой породы обусловлен тем, что пиление еловых бревен и брусьев широко распространено на лесопильных предприятиях г. Архангельска. Влажность древесины брусьев, которые подвергались опытным распилов кам, была 15-22%, что соответствует транспортной влажности экспортных пиломатериалов. Номинальная толщина досок 22 мм. Такая толщина предусмотрена ГОСТ 24454 - 80 и составляет большую долю выпиливаемых на предприятиях досок. Длина брусьев была постоянной, равной 125 см. Выбор такой длины объяснялся условиями, при которых выполнялись распиловки в лабораторных условиях. Толщина пилы принята равной 1 мм, а ширина полотна пилы принята равной 110 мм, что соответствует паспортным данным станка. Угловые параметры зубьев, : передний угол - 20 задний угол - 20 угол заострения - 50 Эти угловые параметры взяты в соответствии с ГОСТ 6532-77 [17]. Шаг зубьев пилы принят 30 мм, в соответствии с ГОСТ 6532-77 [17] и режимами пиления. Уширение зубьев на сторону s принято равным 0,6 мм. Скорость резания принята постоянной, равной 30 м/с, что соответствует характеристике ленточнопильного станка.
Скорость подачи распиливаемого материала принималась 25 м/мин. Свободная длина пилы равна расстоянию между криволинейными направляющими и составляла 400 мм. Сила натяжения пилы принята равной 2,5 кН, что является достаточным при пилении со скоростями подачи, принятыми в исследованиях. Переменные факторы Высота пропила. Приняты три высоты пропила h = 100,125 и 150 мм. Фактические высоты брусьев определялись с помощью металлической линейки длиной 300 мм (ГОСТ 427-56).
