Модернизация станка для распиловки бревен модели УБК-6

Рисунок 3.1 - Автоматические линии с межстаночной связью:

а - жесткой, б - гибкой; 1, 2, 3 - станки; Ж - жесткая связь, Г - гибкая связь; ЗУ - загрузочное устройство, РУ - разгрузочное устройство

В линии с гибкой связью при остановке одного станка все остальные будут работать до полного израсходования межоперационных заделов в накопителях. Заделы-накопители со значительными страховыми запасами заготовок, выполняющие функции буферных складов, располагают в стороне. При нормальной работе станочной линии эти запасы остаются нетронутыми.

3.3 Обзор поперечного транспортера ТЦП-38

Для предлагаемой модернизации станка УБК-6 необходим поперечный транспортер, который будет принимать и транспортировать на дальнейшую обработку отпиленные горбыли и доски. Выбранный транспортер, который соответствует требуемым характеристикам, модели ТЦП-38.

Транспортер цепной модели ТЦП-38 предназначен для поперечного перемещения пиломатериалов: бревен, брусьев, досок в горизонтальной плоскости. Технические характеристики транспортера ТЦП-38 приведены в таблице 3.1. Общий вид транспортера ТЦП-38 приведен на рисунке 3.2. Грузоподъемность такого транспортера составляет 10 - 30 тонн. Количество цепей - 4. Длина конвейера до 100 м.

Таблица 3.1 - Технические характеристики транспортера ТЦП-38

Тяговым элементом транспортёра является роликовая цепь ПР - 38.1. Вал привода тягового элемента в сборе состоит из 2-х валов (короткого и длинного), промежуточного вала, соединяемых между собой цепными муфтами, 4-х ведущих звёздочек, 4-х фланцевых подшипниковых узлов, фланца вала надетого на хвостовик короткого вала.

Приводная станция состоит из сварной рамы, на которой установлены редуктор и электродвигатель, соединённые между собой кулачковой муфтой. Муфта закрыта кожухом, крепящимся к раме приводной станции. На хвостовик тихоходного вала редуктора надет фланец.

Рисунок 3.2 - Общий вид транспортера ТЦП-38

Передача вращения от редуктора к приводному валу тягового элемента передаётся через карданный вал.

Ветви транспортёра представляют собой сварные конструкции, выполненные из стандартного проката. На верхнюю плоскость ветвей приварен стальной квадратный профиль, служащий направляющей для тягового элемента транспортёра. Каждая ветвь имеет встроенный натяжной узел тягового элемента. Обратный ход цепи происходит по деревянному полозу закреплённому к нижнему швеллеру желоба.

Поперечины и укосины служат для соединения ветвей транспортёра в единую конструкцию и придания ей надлежащей устойчивости.

Частотно регулируемый привод позволяет плавно изменять скорость движения тяговых элементов в заданных пределах.

4. Расчет приемного узла на прочность

В результате обработки бревна на станке УБК-6 получаем брус, окологорбыльные доски и горбыль. Брус, находясь на цепи конвейера, перемещается и придерживается верхними прижимными роликами. Доски придерживаются шинами, которые обеспечивают их фиксацию. Необходимо рассчитать усилие, создаваемое этими шинами.

На рисунке 4.1 схематично изображено бревно, обрабатываемое на станке, максимального диаметра Ш40 см. Заштрихованная часть - площадь горбыля и доски, равная 0,022382 м2 с одной стороны. Определим их массу по формуле (4.1):

. (4.1)

где - плотность древесины;

S = 0,022382, м2 площадь горбыля и доски

L = 6,5, м - максимальная длина бревна.

Рисунок 4.1 - Схематичное изображение постава пил

Определим силу тяжести горбыля и досок по формуле (4.2).

. (4.2)

где g = 9,8 Н/кг, - ускорение свободного падения.

Для расчета усилия, нужно учесть коэффициент трения. Возьмем его из таблицы 4.1, выбрав комбинацию дерево-резина, т.к. шины изготовлены резиновыми.

Таблица 4.1 - Коэффициенты трения

Данные шины регулируются гидравлической системой. К каждой паре шин подводится поршневой гидроцилиндр, модели ГЦО2-50х32х100, его технические характеристики приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Технические характеристики гидроцилиндра ГЦО2-50х32х100

Определим площадь поршня гидроцилиндра по формуле (4.3):

; (4.3)

где р = 3,14;

r = 2,5 см - радиус поршня.

Зная площадь поршня, можем определить силу, с которой шины давят на доски по формуле (4.4):

(4.4)

где P = 16 МПа - давление в гидроцилиндре;

Рассмотрим конструкцию прижима шин, как рычаг.

Из рисунка 4.2 можем определить длины первого и второго плеча, соответственно:

l1 = 425 мм,

l2 = 95,64 мм.

Найдем их отношения:

Рисунок 4.2 - Рычаг прижимного колеса

В силе, найденной в формуле (4.4) необходимо учесть рычаг.

Таким образом, сила, действующая на пару колес будет составлять 71,4 Н. Определим момент М по формуле 4.5:

(4.5)

Определим минимальный диаметр трубы, выдерживающий существующие нагрузки, по формуле (4.6):

(4.6)

Исходя из расчетов, был определен диаметр трубы, на которой закреплена шина. Рассчитанный диаметр - 50 мм выдержит силы и момент, который образуется в процессе прижима досок и горбылей данными шинами.

Заключение

В ходе выпускной квалификационной работе была достигнута поставленная цель - модернизация станка модели УБК-6. Модернизация данного станка заключалась во встраивании поперечного цепного транспортера модели ТЦП-38.

Разработан вариант модернизации на основе анализа аналогичного оборудования отечественного и зарубежного производства.

Разработана конструкция приемного узла, который включает в себя раму и прижимные механизмы.

Графическая часть проекта содержит пять чертежей:

- общий вид станка УБК-6 до модернизации;

- общий вид станка УБК-6 после модернизации;

- приемный узел до модернизации;

- приемный узел после модернизации;

- колеса боковые прижимные.

В конструкторской части проекта проведена проверка прочности конструкции рамы.

Благодаря данной модернизации появится возможность встраивания станка в лесопильные потоки любых типов, за счет чего увеличится производительность и степень автоматизации линии, а так же позволит сэкономить место в деревообрабатывающих цехах.

Список использованных источников

1. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя / В. И. Анурьев. - Москва: Машиностроение, 1974. - 566 с.

2. Бершадский, А. Л. Справочник по расчёту режимов резания древесины / А. Л. Бершадский. - Москва: Гослесбумиздат, 1962. - 125 с.

3. Бызов, В. И. Повышение эффективности деревообрабатывающего оборудования / В. И. Бызов. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 1998. - 91 с.

4. Зотов, Г. А. Станочный дереворежущий инструмент (практические рекомендации) / Г. А. Зотов. - Москва: Риа Пресс, 2005. - 302 с.

5. Копейкин, А. М. Справочник по лесопилению / А. М. Копейкин. - Москва: Экология, 1991. - 496 с.

6. Маковский, Н. Е. Теория и конструкция деревообрабатывающих машин / Н. Е. Маковский. - Москва: Деревообрабатывающая промышленность, 1984. - 608 с.

7. Песоцкий, А. Н. Лесопильное производство / А. Н. Песоцкий. - Москва: Лесная промышленность, 1970. - 432 с.

8. Петров, А. К. Технология деревообрабатывающих производств / А. К. Петров. - Москва: Лесная промышленность, 1974. - 272 с.

9. Сахаров, М. Д. Автоматизация деревообрабатывающего производства / М. Д. Сахаров. - Москва: Высшая школа, 1977. - 310 с.

10. Сметанин, А. В. Архангельское лесопиление: между прошлым и будущим / А. В. Сметанин, В. И. Веселков. - Москва: ДоМира, 2005. - 544 с.

11. Стахиев, Ю. М. Устойчивость и колебания плоских круглых пил / Ю. М. Стахиев. - Москва: Лесная промышленность, 1977. - 296 с.

12. Тюкина, Ю. П. Технология лесопильно-деревообрабатывающего производства / Ю. П. Тюкина, Н. С. Макарова. - Москва: Высшая школа, 1988. - 271 с.

13. Фонкин, В. Ф. Справочник мастера-инструментальщика деревообрабатывающего предприятия / В. Ф. Фонкин. - Москва: Лесная промышленность, 1984. - 176 с.

14. Шатилов, Б. А. Механическая обработка древесины / Б. А. Шатилов, В. М. Афанасьев. - Москва: ВНИПИЭИлеспром, 1981. - 53 с.

15. Шимкевич, Ю. Б. Справочник по лесопилению / Ю. Б. Шимкевич. - Cанкт-Петербург: «ПРОФИКС», 2006. - 200 с.

Размещено на Allbest.ru