ОБОСНОВАНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ СТАНКА ЛЕНТОЧНОПИЛЬНОГО МОДЕЛИ СЛП-600 ЭПС
Анализ технологического процесса и характеристика оборудования станка
Технологический процесс состоит в продольном распиливании хвойных и лиственных пород бруса, обрезной (необрезной) доски. Режущим инструментом является пила ленточная производства фирмы Woodmizer. Толщина полотна пилы - 0,9..1,1 мм, ширина полотна - 32..35 мм, длина развертки - 4020 мм. Рабочая поверхность полотна пилы снабжена зубьями, шаг которых составляет 19..22 мм.
Общая характеристика технологического процесса и оборудования станка
Технология процесса пиления основана на движении замкнутой пилы, установленной на шкивы. Рабочее усилие в контуре пилы создается натяжкой. Величина рабочего усилия устанавливается и контролируется по манометру.
Станок состоит из следующих основных узлов : основание, модуль рабочий, каретка, механизм подъема, механизм подачи, электрооборудование.
Несущим элементом станка является основание, состоящее из профильных и поперечных балок, соединенных между собой болтами. На балки основания установлены три упора, три прижима, пять откидных опор и направляющие. Для выверки основания предусмотрены регулирующие опоры.
На направляющие основания установлена каретка с рабочим модулем. Каретка имеет возможность перемещаться по направляющим. Для подъема и опускания рабочего модуля предусмотрен механизм подъема. Приводы перемещения каретки и привод подъема (опускания) рабочего модуля - электромеханические.
Привод перемещения каретки и привод подъема рабочего модуля имеют плавное регулирование скорости перемещения с пульта управления.
Рабочий модуль состоит из следующих основных узлов : шкив натяжной, шкив приводной, рама, рама привода (с рукояткой управления приводом), привод, каретка поддерживающего ролика, ролик, натяжка, тормоз, ограждение шкивов, пила ленточная.
Шкив натяжной перемещается в специальных направляющих под действием упорного винта натяжки, создает рабочее натяжение в контуре ленточной пилы.
Рама является несущим элементом рабочего модуля, на котором крепятся все узлы рабочего модуля.
Рама привода является основанием двигателя с механизмом управления приводом, позволяющем без отключения двигателя отключать приводной шкив.
Каретка поддерживающего ролика обеспечивает направление контура пилы, препятствует сходу пилы со шкивов при пилении, снижает вибрации и увод пилы. Каретка поддерживающего ролика перемещается вдоль полотна пилы и обеспечивает максимальное приближение ролика к бревну (заготовке).
Ограждение, выполненное в виде желоба, улавливает контур пилы на участке каретки при ее сходе или обрыве и ограждает на этом участке режущую часть пилы.
Ролик обеспечивает направление контура пилы, препятствует сходу пилы со шкивов при пилении.
Натяжка предназначена для создания рабочего усилия в контуре ленточной пилы и контроля его в процессе работы.
Тормоз предназначен для затормаживания приводного шкива при отключенной рукоятке управления приводом.
Ограждение шкивов (приводного, натяжного) обеспечивает улавливание контура ленточной пилы при ее сходе со шкивов или обрыве и ограждает оператора от соприкосновения с движущими частями станка (шкивами, пилой, ремнями).
Каретка состоит из трех направляющих, соединенных между собой в верхней части поперечной балкой. В нижней части направляющие крепятся к балкам установленными в них катками. Направляющие служат для перемещения рабочего модуля по высоте. Для придания каретке жесткости между верхней и нижними балками смонтированы два подкоса. К подкосам крепятся ручки для перемещения станка.
Механизм подъема рабочего модуля закреплен на верхней балке каретки. Состоит из двух опорных винтов, сблокированных между собо цепной передачей. На хвостовике одного винта установлена ручка для ручного перемещения рабочего модуля, на хвостовике другого винта - приводной шкив для механического перемещения рабочего модуля.
Механизм подачи состоит из блоков ведомого и ведущего шкивов, направляющих и отклоняющих роликов, каната, основания привода и мотор-редуктора. Все элементы механизма подачи крепятся на основании станка, кроме кронштейнов крепления каретки. В целях избежания спадания каната верхняя трасса около роликов и нижняя по всей длине оборудована отклоняющими роликами и направляющими ушками. Блок ведущего шкива установлен на выходном валу мотор-редуктора. Натяжение каната выполняется с помощью резьбовых муфт с гайками спецзажимов. Усилие натяжения каната после запасовки - 50 кгс. Ведущий и ведомый шкивы закрыты кожухами. Для плавности рабочего хода на тянущей ветви каната установлен пружинящий элемент.
Для восприятия горизонтальной нагрузки, действующей на пилу в момент резания древесины и уменьшения вибраций пилы в конструкции предусмотрены два ролика с ребордами (ролик, поддерживающий ролик). Поддерживающий ролик крепится на каретке и имеет возможность перемещаться вдоль полотна пилы, максимально приближаясь к обрабатываемому бревну.
Вращение шкивов ленточной пилы осуществляется электродвигателем через клиноременную передачу. Управление двигателем осуществляется от кнопок “Пуск”, “Стоп”. Наличие механизма управления приводом (управляется рукояткой) сблокированного с тормозом, обеспечивает плавный разгон (остановку) ленточной пилы.
Перемещение каретки с рабочим модулем при пилении и возврат его в исходное положение, а также подъем (опускание) рабочего модуля осуществляется приводами, а при необходимости, вручную. Принцип работы механизма подачи основан на перетягивании каната, натянутого на ведущий (2 оборота) ведомый шкивы, концы которого закреплены к кронштейнам каретки. При вращении ведущего шкива происходит перемещение каретки с рабочим модулем при рабочем ходе и при реверсировании - откатка в исходное положение.
Подъем (опускание) рабочего модуля осуществляется двумя ходовыми винтами от рукоятки.
Синхронность вращения обеспечивает цепная передача. Положение пилы относительно базовых поверхностей (направляющие основания) контролируются по линейке.
При распиливании на доски отчет можно вести по оборотам рукоятки (один оборот рукоятки - 5 мм) и рискам на лимбе (цена деления - 1 мм).
Бревно закатывается на поперечные балки основания или устанавливается грузоподъемным механизмом. При необходимости выверяется по горизонтали с целью обеспечения оптимального раскроя, и зажимается прижимами, при этом положение зажимных элементов поворотных упоров и прижимов должны минимально выступать выше базовых поверхностей бревна, обеспечивая его зажим. После установки бревна выполняется раскрой древесины (по схемам, определенным потребителем, исходя из конкретных условий. Базовый вариант раскроя приведен на рис. 1.
Техническая характеристика оборудования состоит в следующем.
Длина распиливаемых бревен, мм :
- -минимальная 2000
- -максимальная 6000.
Максимальный диаметр распиливаемых бревен (заготовок), мм 700.
Наибольшая ширина поперечного пиления (максимальное расстояние между ребордами поддерживающих роликов), мм 520.
Возможные варианты раскроя древесины
получение необрезной доски
получение бруса
получение обрезной доски и бруса
Рис.1.
Минимальное расстояние между ребордами поддерживающих роликов, мм 267.
Расстояние от опорной плоскости для бревен до полотна пилы, мм :
- -минимальное от опор 20
- -максимальное от балок 580.
Наибольшее расстояние перемещения пилы по вертикали, мм 400.
Наибольшее перемещение пилы по горизонтали, мм 6480.
Механизм подачи :
электродвигатель АИР71В4РЗУ3, N=0,75 кВт; n=1500 об/мин;
мотор-редуктор 4МЦ2С-63-63-0,75-G110-C-ЦУ3.
Частота вращения вала на выходе, об/мин 63.
Крутящий момент на выходном валу, Нм 113.
Скорость подачи, м/мин 3..20.
Скорость возврата максимальная, м/мин 20.
Механизм подъема (опускания) :
электродвигатель АИР80А6У3, N=0,75 кВт; n=1000 об/мин.
Привод рабочего модуля :
электродвигатель АИРМ112М2У3, N=7,5 кВт; n=3000 об/мин.
Максимальная линейная скорость пилы, м/с 31,5.
Потребляемая мощность, кВт 9.
Род тока питающей сети - переменный 3-х фазный.
Частота тока, Гц 50.
Напряжение, В 380.
Режущий инструмент - пила ленточная.
Толщина полотна, мм 0,9..1,1.
Ширина полотна, мм 32..35.
Шаг зубьев, мм 19..22.
Длина развертки, мм 4020.
Габаритные размеры, мм + 1% :
длина 7850;
ширина 2090;
высота 1800.
Масса, кг + 5% 800.
