Расчет режимов резания при пилении на лесопильных рамах

РЕЗАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

 

 

Методические указания к выполнению практических работ для студентов

3 курса направления подготовки бакалавров 151000 «Технологические машины и оборудование» очной формы обучения

 

 

 

Брянск 2013

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»

 

Кафедра оборудования лесного комплекса

 

 

Утверждены научно-методическим

советом БГИТА

Протокол № __

от «___» ____________ 20 г.

 

РЕЗАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

 

Методические указания к выполнению практических работ для студентов

3 курса направления подготовки бакалавров 151000 «Технологические машины и оборудование» очной формы обучения

 

 

Брянск 2013

 

Резание древесины: Методические указания к выполнению практических работ для студентов 3 курса направления подготовки бакалавров 151000 «Технологические машины и оборудование» очной формы обучения. Брянск. гос. инжен.-технол. акад. Сост. Е.В. Шевелева.- Брянск: БГИТА, 2013.- 28 с.

 

 

Рецензенты:

Буглаев А.М. – д.т.н., профессор, зав. каф. РЭ и БЖД БГИТА

Сиваков В.В. – к.т.н., доцент кафедры ОЛК БГИТА

 

Рекомендованы учебно-методической комиссией механико-технологического факультета БГИТА

Протокол № ___ от «___» _____________ 20 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………
Практическая работа № 1. Расчет режимов резания при пилении на лесопильных рамах..………………………………………………………………
Практическая работа № 2. Расчет режимов резания при пилении на круглопильных станках……..…………………………………………………….
Практическая работа № 3. Расчет режимов резания при пилении на ленточнопильных станках ……….……………………………………………….
Практическая работа № 4. Расчет режимов резания при фрезеровании на рейсмусовом станке ……….……………………………………………….…
Практическая работа № 5.Расчет режимов резания при строгании шпона.
Практическая работа № 6. Расчет режимов резания при точении ………...
Практическая работа № 7. Расчет режимов резания при сверлении ……...
Список рекомендуемой литературы……………….…………………………

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В настоящее время к оборудованию лесного комплекса предъявляются повышенные требования в связи с интенсификацией режимов резания, высокими требованиями к качеству обработки. Современный специалист по обработке древесины и древесных материалов должен не только хорошо знать конструкцию оборудования, станков и инструмента, но и обеспечивать наилучшие длительные и стабильные условия их работы. Необходимо не только уметь правильно выбрать нужное для получения требуемых деталей оборудование, необходимый по типу, конструктивному исполнению, размерам и другим параметрам режущий инструмент, но и при необходимости их совершенствовать, модернизировать, повышая эксплуатационные показатели. Весьма важным является также выбор, обоснование и расчёт оптимальных режимов резания.

Чаще всего инженерные расчёты резания древесины и древесных материалов сводятся к решению простых задач следующих типов: расчёты наибольшей допустимой скорости подачи по определённым параметрам, сил резания, подачи и прижима заготовок, мощности и прогнозирования качества обработки. Сложные (комплексные) расчётные задачи являются комбинациями перечисленных простых задач. Современные инженерные расчёты резания базируются на результатах экспериментальных исследований по различным процессам резания. Влияние условий расчёта конкретных условий работы учитывается системой экспериментальных поправочных коэффициентов.

Методические указания содержат методику расчетов режимов резания при пилении на лесопильных рамах, круглопильных, ленточнопильных станках, при фрезеровании, строгании, точении, сверлении.

 

 

Практическая работа № 1

 

Расчет режимов резания при пилении на лесопильных рамах

 

Цель работы: изучить методику и рассчитать режимы резания при пилении на лесопильных рамах.

 

Порядок выполнения работы:

1 Изучить теоретический материал по теме практической работы, изложенный в лекциях и литературе [1-4].

2 Для решения задачи выбрать исходные материалы в таблицах 1.1 и 1.2.

3 Решить задачу (все расчеты должны быть представлены в отчете).

4 Ответить на контрольные вопросы к практической работе.

 

Решение задачи:

Дано: Заготовка - бревно; порода древесины; диаметр в вершине d_в, мм; длина бревна L_бр. = 7 м; влажность W = 70 %; количество пил в поставе i, шт; допускаемая мощность резания N_р.доп. = 93 кВт; ход пильной рамки Н = 700 мм; частота вращения кривошипа n = 320 мин^-1; время пиления после заточки пил Т, мин; шаг плющёных зубьев t_з, мм; толщина пилы b, мм; уширение зубчатого венца на одну сторону b1, мм (/3/, с.297); коэффициент формы зуба q = 0,4; коэффициент напряжения впадины s = 0,9; подача за двойной ход пильной рамки S_2х, мм; сбег бревна с = 10 мм/м.

Определить:

1) Максимальную высоту пропила t_max, мм (t_max» d_к, где d_к – диаметр бревна в комле);

2) Среднюю высоту пропила t_ср, мм (/2/, с. 147);

3) Число зубьев пилы Z_н, принимающих участие в пилении (/2/, с. 143 (88));

4) Подачу на зуб S_z, мм (/2/, с. 143 (87));

5) Ширину пропила В_пр, мм (/2/, с. 137 (77));

6) Общий поправочный множитель а_попр (/2/, с. 256 таблица 29; с. 89, таблица 4);

Таблица 1.1 - Групповые исходные данные для расчёта задачи

Номер группы	Средний диаметр бревна в вершине dв, мм	Количество пил в поставе i, шт	Время года	Шаг зубьев пил tз, мм	Толщина пил b, мм
			Лето Зима		2,5 2,0

 

Таблица 1.2- Общие исходные данные для расчёта

Номер варианта	Порода древесины	Время работы пил после заточки Т, час	Подача на двойной ход пильной рамки S2Х, мм	Форма зуба
	Сосна Ель Лиственница Липа Осина Ольха Берёза Бук Дуб Ясень Сосна Ель Лиственница Липа Осина Ольха Берёза Бук Дуб Ясень Сосна Ель Лиственница Липа Осина	3,5 3,5 3,0 3,0 2,5 2,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 0,5 0,5		Плющенные Плющенные Плющенные Плющенные Плющенные Разведенные Разведенные Разведенные Разведенные Разведенные Плющенные Плющенные Плющенные Плющенные Плющенные Разведенные Разведенные Разведенные Разведенные Разведенные Плющенные Плющенные Плющенные Плющенные Плющенные

7) Допускаемую подачу на зуб по напряжённости впадины Sz_max, мм (/2/, с. 152 (112)); шероховатости (/2/, с. 147, таблица 7), использованию мощности, взяв в расчётах скорости подачи наименьшую;

8) Скорость движения подачи V_s, м/мин (/2/, с. 142 (85), (87));

9) Число одновременно режущих зубьев Z, шт (/2/, с. 147 (100));

10) Табличную единичную касательную силу резания F_xт, Н/мм, приняв а_ср» S_z (/2/, с. 15, таблица 8);

11) Полную касательную силу на зубе Fx, Н (/2/, с. 149 (108));

12) Среднюю касательную силу резания всем поставом за рабочий ход F_x._рх.ср, Н (/2/, с. 147 (98));

13) Среднюю нормальную силу резания всем поставом за рабочий ход F_z._рх.ср, Н (F_z._рх.ср = m× F_x._рх.ср; m –см. /2/, с. 258, таблица 34);

14) Фактическую касательную силу резания всем поставом за рабочий ход Fx._рх.ф, Н (Fx._рх.ф = Fx._окр; Fx._окр = Fx._рх.ср/2);

15) Среднюю скорость движения пильной рамки (скорость главного движения) V_ср, м/с (/2/, с. 141 (84));

16) Мощность резания N_р, кВт (/2/, с. 148 (104) или /2/, с. 150 (110)).

 

Контрольные вопросы к практической работе № 1

1 Поясните геометрию срезаемого зубом рамной пилы слоя в продольном сечении при толчковой подаче за холостой ход, за рабочий ход и непрерывной подаче с постоянной скоростью (рисунок 1.1).

 

Рисунок 1.1- Траектория зубьев пилы в пропиле при подаче бревна:

а — толчковой за холостой ход; б — толчковой за рабочий ход; в — непрерывной с постоянной скоростью

2 Приведите расчетные значения силовых параметров процесса резания и дайте им краткую характеристику.

3 Как рассчитать уклон пил при различных типах подач? Для чего их создают?

4 Проанализируйте достоинства и недостатки механизмов подачи в лесопильных рамах. Чем обусловлено их многообразие?

 

 

Практическая работа № 2