Лесопильная рама Р63-4А

Просвет пильной рамки – внутреннее расстояние между вертикальными стойками пильной рамки. Просвет определяет наибольший диаметр бревен, которые можно распиливать на раме. По ширине просвета лесопильные рамы подразделяются на узкопросветные (до 500 мм), среднепросветные (до 800 мм) и широкопросветные (до 1100 мм).Высота хода пильнойрамки – расстояние, проходимое пильной рамкой сверху вниз за полный оборот коренного вала. Одноэтажные рамы строятся высотой от 220 до 410 мм, двухэтажные — до 700 мм.Скорость вращения коленчатого (коренного) вала рамы, или число двойных ходов пильной рамки в минуту, колеблется от 210 до 450. Рамы с меньшим просветом имеют более легкую пильную рамку и соответственно большую частоту вращения.Мощность привода определяет тип, потребную мощность электродвигателя,и возможную производительность рамы.Система механизмов подачи характеризует способ продвижения бревна в процессе распиловки. Есть два вида подачи и две системы механизмов подачи: непрерывная и толчковая:Непрерывная подача - бревно продвигается в раму непрерывно во время холостого и рабочего ходов пильной рамкиТолчковая подача делится на одно- и двухтолчковую: однотолчковая подача – подача (толчок) только за рабочий или только за холостой ход; и двухтолчковая подача – один толчок происходит за рабочий, другой – за холостой ход пильной рамкиТаблица 1.2 – Сравнение лесопильных рамНаименование параметраР63-4АР80-2РК-2АШирина просвета пильной рамки, мм630800630Ход пильной рамки, мм400500300Наибольший диаметр распиливаемых бревен, мм530530550Длина распиливаемых бревен и брусьевнаименьшая, ммнаибольшая, мм300075003000750035009500Число двойных ходов пильной рамки в минуту300250210Число пил в поставе, шт. наименьшее / наибольшее3 / 123 / 123 / 10Габарит рамы (длина х ширина х высота)длина, ммширина, ммвысота, мм218026022940460032904040332025002334Масса рамы, кг58501100049552РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ2.1Расчет скорости подачиВыполнен по справочнику В.Г. Суханов, В.В. Кишенков “Основы резания древесных материалов и конструкции дереворежущего инструмента”2.1.1 Расчет скорости подачи по мощности резанияМощность резания Nрез, кВт, определяется по формуле (2.1):где k – удельная работа резания, Дж/см3;В –ширина пропила, мм;Н –высота пропила, мм;u – скорость подачи, м/мин.Удельная работа резания определяется по формуле (2.2):,где kт – табличное значение удельной работы резания, Дж/см3;a0 – поправочный коэффициент.Поправочный коэффициент определяем по формуле (2.3):,поправочные коэффициенты сведем в таблицу2.1.Таблица 2.1– Поправочные коэффициентыОбозначениеЗначениеПоправочный коэффициент на породуапсосна1,0Поправочный коэффициент на влажностьаww =64 %1,1Поправочный коэффициент на угол резанияа= 700,88Поправочный коэффициент на затуплениеаТ=240 мин.2,0Поправочный коэффициент на высоту пропилааНН = 40 мм0,9Поправочный коэффициент на скорость резанияavV=38,2м/с1,02Скорость резания определяется по формуле (2.4): м/с.Подставляем численные значения в формулу (1.3)Ширина пропила определяется по формуле (2.5):где b – толщина пилы, мм;b’ – развод зубьев пилы на сторону, мм.Скорость подачи определяется по формуле (2.6):где Uz – подача на зуб, мм;z – число зубьев пилы;n – число оборотов пилы, об/мин.Подставляем (2.2), (2.3), (2.4), (2.6) в формулу (2.1) и выражаем Кт·Uz:По таблице определяется Uz = 0,2 мм; kт = 60 Дж/см3, тогда скорость подачи по формуле (2.6):м/мин2.1.2 Расчет скорости подачи по работоспособности инструментаНапряженность работы впадины между зубьями пилы характеризуется коэффициентом напряженности (2.7):,где θ = 0,35…0,55 – коэффициент формы зуба;σ = 0,5…2,0 – коэффициент напряженности;t – шаг зубьев пилы, мм:Н – высота пропила, мм.Из формулы (2.7) выражаем и находим Uz: ммИскомая допустима скорость подачи определяется по формуле (2.6): м/минИз полученного ряда скоростей подач выбирается наименьшая U = 28 м/мин. В данном случае ограничение скорости подачи происходит по мощности резания.2.2 Расчет коренного подшипника на долговечностьНа основании ГОСТ 18855-2013 производим расчеты.Динамическую радиальную грузоподъемность радиальных и радиально-упорных роликовых подшипников вычисляют по формулегде bm – оценочный коэффициент для современной, обычно применяемой, закаленной подшипниковой стали хорошего качества, в условиях хорошо налаженного производства, величина которого меняется в зависимости от типа и конструкции подшипника, для роликового конического подшипника bm= 1,10.fc – коэффициент, зависящий от геометрии деталей подшипника, точности изготовления различных деталей и материала, для радиальных и радиально-упорных роликовых подшипников fc = 88,2. i – число рядов тел каченияLwe – эффективная длина ролика, применяемая для расчета грузоподъемности, в миллиметрах;Dwe – диаметр ролика, применяемый при расчете грузоподъемности в миллиметрахZ – число тел качения в однорядном подшипнике; число тел качения в одном ряду многорядного подшипника с одинаковым числом тел качения в каждом ряду;α – номинальный угол контакта в градусах.Динамическая эквивалентная радиальная нагрузкаДинамическую эквивалентную радиальную нагрузку радиально-упорных роликовых подшипников с углом контакта  более 0° при постоянных радиальной и осевой нагрузках вычисляют по формулеННоминальный ресурсНоминальный ресурс радиального и радиально-упорного роликового подшипника вычисляют по формуле ресурсач2.3Расчет скорости и усилия подачи по кинематической схемеСогласно кинематической схеме в механизме подач присутствуют электродвигатель, редуктор, зубчатые и цепная передачи.Так как в коробке подач две переменные ступени, то значения скорости и усилия подачи будем рассчитывать несколько раз.В общем виде скорость подачи определяется по формуле:Так как значения диаметров буду одинаковы, но будет отличаться частота вращения:Рассчитаем возможные частоты вращения:где nдв – частота вращения электродвигателя;uред= 25 – передаточное отношение редуктора;uI – передаточное отношение I ступени коробки подач;uII= 4,625 – передаточное отношение II ступени коробки подач;uIII – передаточное отношение III ступени коробки подач;uцп= 2,27 – передаточное отношение цепной передачи.Значения nдв,uред,uII и uцппостоянны. Значения uI и uIII– могут отличаться в зависимости от включенной пары шестерен. Сведем эти значения в таблицу 2.2Таблица 2.2 – Результаты кинематического расчетаНаименованиеэлементовПередаточное число, UЧастота вращения вала n, мин-1Скорость подачи Vs, м/мин5,459,4при UI = 15,459,4III ступень18/721,3514,8515,459,4210,8118,8при UI = 27/178,5894,38III ступень18/722,1423,5418,5894,38217,16188,76при UI = 23/225,6562,15III ступень18/721,415,415,6562,15211,3124,3Соответственно возможные значения скорости подач будут следующие:14,85; 59,4; 118,8; 23,54; 94,38; 188,76; 15,4; 62,15; 124,3Аналогично рассчитываем усилия подачи:1224,51224,51944,91341,2290,072,5290,0145,063,8Общее КПД механизма подачи будет равно:где дв – КПД электродвигателя;пп – КПД пары подшипников;зп – КПД зубчатой передачи;цп – КПД цепной передачи;Полезная мощность при этом составят:кВтА значит потери во всех элементах составят 0,47 кВтСписок использованной литературыВ.Г. Суханов, В.В. Кишенков Основы резания древесных материалов и конструкции дереворежущего инструментаС. А. Гриневич, В. В. Раповец Расчет подающих механизмов деревообрабатывающих станковА.С. Воякин, Г.М. МатвиенковДеревообрабатывающие станки и инструментыН.В. Маковский, В.В. Амалицкий Теория и конструкция деревообрабатывающих машинВ.В. Амалицкий, В.И. Санев Оборудование и инструментАльбом деревообрабатывающего оборудования.