Проект механизма подачи многопильного станка

Содержание

 

Реферат 

Введение 

1.1 Общая часть 

1.1  Описание принципа работы  станка Ц5Д-8 

1.2  Методы и приемы настройки  станка 

2 Технологические решения 

   2.1   Характеристика обрабатываемого материала 

2.2  Выбор и обоснование параметров  инструмента 

2.3  Расчет рационального режима  обработки 

2.4  Определение мощности и  сил резания 

2.5  Выбор двигателя 

2.6 Расчет  тяговых усилий и сил сопротивления………………………

3 Конструкторские решения 

3.1 Расчет клиноременной передачи 

3.2 Расчет вала 

3.3 Выбор подшипников 

3.4 Выбор шпонок 

4 Охрана труда и техника безопасности 

Заключение 

Список использованных источников 

 

 

Введение

 

Пиломатериалы находят широкое применение в  народном хозяйстве страны. По объему использования в строительстве  и промышленности пиломатериалы превосходят сталь и цемент. Пиломатериалы незаменимы для изготовления полов, оконных блоков, дверей, мебели и многих других строительных, промышленных и бытовых изделий, исчисляемых тысячами наименований. Изделия из пиломатериалов отличаются высокой эксплуатационной надежностью и относительно низкой себестоимостью.

Готовая продукция  лесопильного производства очень многообразна и подразделяется в соответствии с породами древесины, назначением  материала и его степенью обработки, размерами, способом выработки, качеством древесины и ее обработки.

Развитие  лесопильно-деревообрабатывающего  производства идет по пути комплексного использования древесины, повышения качества продукции и экономической эффективности производства, а так же повышения производительности труда, основанное на дальнейшем техническом прогрессе: создании новых видов конструкций машин, станков, механизмов, приборов и инструментов, применении более современного оборудования, механизации и автоматизации производственных процессов, внедрении научной организации труда и производства, использовании новых видов сырья и материалов, разработке более производительных методов безотходной технологии.

Сейчас очень  пристальное внимание уделяется  теоретическим разработкам в области резания древесины. На сегодняшний день предложено большое количество аналитических теорий о резании древесины и древесных материалов и главной их целью, в конечном счете, является рационализация технологического процесса резания. Исследователи этих теорий решают такие задачи, как: установление перечня и характеристик факторов резания, вскрытие физической сущности процесса, формулирование закономерностей процесса и их математическое описание, разработка инженерных методик расчета оценочных показателей резания (силовых, энергетических, качественных, экономических). Кроме того, они обосновывают методы и средства необходимых экспериментальных исследований технологических разновидностей процесса, указывают пути рационализации конструкции, повышения стойкости, рациональной эксплуатации дереворежущего инструмента, дают информацию для экономического сопоставления вариантов организации резания в станках.

 

 

 

 

 

 

 

1 Общая часть

1.1 Описание принципа работы  станка Ц5 Д-8

 

Предназначен  для продольного раскроя материала: необрезных и обрезных досок и брусков, в том числе коротких. Возможность распиливания короткого материала длиной 600 мм позволяет использовать станок для утилизации отходов, а участие в работе сразу 10 пил позволяет использовать станок для тарного производства. Для удобства эксплуатации станок рекомендуется использовать с впреди- и позадистаночными столами ВЦ2Д-7-01. Подача материала осуществляется подающими вальцами. Область применения: деревообрабатывающее, мебельное, столярное, и тарное производство. Для улучшения качества пиломатериалов рекомендуется использовать пилы с твёрдым сплавом.

Кинематическая  схема станка Ц5Д-8 представлена в  графической части, где 1-электродвигатель механизма резания; 2-тормоз колодочный; 3-1-ведущий шкив ременной передачи; 3-2-ведомый шкив ременной передачи; 4-пильный вал; 5-пакет пил; 6-дополнительная опора пильного вала; 7-электродвигатель механизма подачи; 8-редуктор цилиндрический; 9-1,9-2-звездочки цепной передачи; 10,11,12,13-цилиндрические зубчатые колеса переднего и заднего редукторов привода подачи; 11,15,16-цилиндрические зубчатые колеса редукторов привода верхних подающих вальцов; 17-рукоятка механизма передвижения дополнительной опоры пиломатериалов; 18-маховичек механизма подъема верхних вальцов; 19-конические зубчатые колеса механизма подъема дополнительной опоры; 20-когтевые завесы; 21-рукоятка подъема когтевых завес; 22,25-верхние передний и задний подающие вальцы (далее ПВ); 23,26-дополнительные прижимные верхние вальцы; 24,27-нижние передние и задние ПВ.

 

1.2 Методы и приемы настройки  станка

 

Операция  настройки станка следует разделить  на две части: размерную настройку  и настройку режима работы станка.

Размерная настройка  включает выполнение ряда настроечных  перемещений органов и механизмов станка с целью достижения при этом определенного, заданного схемой раскроя, положения режущих элементов (пил), базирующих устройств (направляющая линейка) и заготовки. Различают три способа размерной настройки: координатная, по эталонам и по пробным деталям.

Суть настройки  заключается в следующем:

 

1. Производят  предварительную настройку положения  пил и направляющей линейки;

2. Обрабатывают  несколько деталей (2...3 шт.);

3. Измеряют  точность полученных размеров;

4. Производят  поднастройку на величину полученного  отклонения от требуемого;

5. Повторно  обрабатывают несколько деталей.

6. Замерив  точность обработки, убеждаются  в правильности и точности  поднастройки. В противном случае  повторяют поднастройку.

Настройка режима работы включает выбор и установку  на станке величины скорости подачи, положения и усилия прижима прижимных роликов.

Положение прижимных  роликов выбирают в зависимости  от толщины распиливаемой заготовки, так, что бы расстояние между роликами и поверхностью конвейера было на 2.. .3 мм меньше толщины этой заготовки.

 

2 Технологические решения

 

2.1 Характеристика обрабатываемого материала

 

Заготовки, предназначенные для распиловки на станке Ц5Д-8, имеют размеры:

Толщина, t = 25 мм;

Ширина, B = 300 мм;

Длина, l = 3000 мм;

Влажность древесины, W = 16%;

Порода древесины  – береза.

Деталь, получаемая при обработке на данном станке, имеет параметры:

Толщина, t = 25 мм;

Ширина, B₁ = 60мм;

Длина, l = 3000 мм;

Шероховатость обработанной поверхности, =800 мкм.

 

2.2  Выбор и обоснование параметров инструмента

 

Правильный  выбор типа и конструкции инструмента  предопределяет эффективность процесса обработки. Инструмент оптимальной  конструкции должен обеспечить  высокую производительность и качество обработки (требуемые точность и шероховатость их поверхностей), быть износостойким, иметь простое и точное изготовление, подготовку к работе, установку в станок и обладать длительным сроком службы.

 

Рассчитываем  минимальный диаметр пилы, D_min, мм, по формуле

 

,                                           (2.1)

 

Где  t – высота пропила, мм;

        h – расстояние от оси вращения пилы до стола, мм.

 

 

Номинальный диаметр пильного диска, D, мм, определяется по формуле

 

,                                             (2.2)

 

где Δ –  запас на переточки по радиусу, мм (Δ=50 мм).

 

 

 

 

Рассчитываем  толщину пилы, b, мм, по формуле

 

                                        (2.3)

 

                                       

 

 

Рассчитываем  шаг зубьев, t_з, мм, по формуле

 

                                            (2.4)

 

 

Рассчитываем число зубьев z, по формуле

 

z=                                                 (2.5)

 

z=

 

Рассчитываем  высоту зубьев, h, мм, по формуле

 

                                      (2.6)

 

 

 

На основании  проведенных расчетов по ГОСТ 980-80 выбираем пилу 3420-0179с параметрами:

D=360 мм

d=50 мм

S=2,0 мм

Z=48

 

Диаметр шайбы  для крепления пилы, d_ш , мм, определяется по формуле

 

,                                             (2.7)

 

Принимаем

 

2.3 Расчет рационального режима обработки

 

Под расчетом рационального режима обработки  понимается расчет скорости подачи.

Скорость  подачи, υ_s, м/с, рассчитывается по формуле

 

,                                              (2.8)

 

где S_z – подача на зуб, мм;

       n – частота вращения, с^-1.

Определяем  подачу на зуб, S_z, мм, из условия обеспечения заданного уровня шероховатости обрабатываемой поверхности R_max=800 мкм.

 

Угол входа j_вх, град, определяем по формуле

 

j_вх=      (2.9)

 

h – расстояние от центра пилы до стола, мм, так как пила выходит из h=80,

R – радиус пилы, мм, R=180 мм

 

 

j_вх=

55⁰

 

Угол выхода j_вых, град, определяем по формуле

 

j_вых=      (2.10)

 

где t –высота пропила, мм

j_вых=

64⁰

 

Средний угол, j_ср, град, определяем по формуле

 

j_ср=      (2.11)

 

j_ср=

59,5⁰

 

S_zш=1,2 мм (Таблица А15 [2])

 

Определяем  подачу на зуб, S_z, мм, из условия нормального заполнения емкости межзубовой впадины по формуле

 

 ,                                                (2.12)

 

где θ –  коэффициент формы зуба (θ=0,25÷0,35=0,3);

      σ – коэффициент напряженности (σ=2÷3=2,5)

       t_з – шаг зубьев, мм.

Рассчитываем  шаг зубьев, t_з, по формуле

 

                                                 (2.13)

 

 

 

Принимаем скорость подачи S_z=1,2 мм

Определяем  частоту вращения, n, с^-1, по формуле

 

,                                            (2.14)

 

где υ_г – скорость главного движения, м/с.

 

Принимаем скорость главного движения υ_г=55 м/с.

 

 

 

Так как максимальная скорость подачи на станке 41 м/мин, то

 

4. Определение мощности и сил резания

 

Определяем мощность резания, Р_р, Вт, по формуле

 

,                                            (2.15)

 

где К – удельная работа резания, Дж/см³;

      V₁ – секундный объем измельчаемой древесины, см³/с.

Секундный объем измельчаемой древесины, V₁, см³/с, рассчитываем по формуле

 

,                                                   (2.16)

 

где f – площадь поперечного сечения удаляемой части материала, мм²;

       υ_s – скорость подачи, м/с.

Рассчитываем  площадь поперечного сечения  удаляемой части материала, f, мм² по формуле

 

,                                                (2.17)

 

где В_пр- ширина пропила, мм;

       i – число пил.

Определяем  ширину пропила, В_пр, мм, по формуле

 

,                                          (2.18)

 

Где b₁ – уширение пропила, мм (b₁=0,55мм).

 

 

 

 

Определяем  удельную работу резания, К, Дж/см³, по формуле

 

,                                        (2.19)

 

где α_попр – поправочный коэффициент;

       К_т – табличное значение удельной работы, Дж/см³.

 

Рассчитываем  поправочный коэффициент, α_попр, по формуле

 

 ,                          (2.20)

 

где α_υ – поправочный множитель на скорость резания (α_υ=1 (Таблица А9 [10]));

α_n – поправочный множитель на породу (α_n=1,25 (Таблица А5 [10]));