Повна версія

Головна

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Механізми подачі лісопиляльних рам

Механізми подачі лісопиляльних рам бувають різними в залежності від виду руху колоди за період одного оберту колінчастого валу. Розрізняють механізми безперервно-постійної, безперервно-змінної, перервно-постійної та перервно-змінної подачі. За способом впливу, який визначає зміну швидкості подачі за період циклу, розрізняють механізми активної та пасивної дії. Коли швидкість подачі вальців змінюється під дією системи регулювання, що зв'язана безпосередньо з колінчастим валом лісопиляльної рами, механізми відносять до активних. Механізми подачі з вузлами пробуксовки, пружними ланками, перепускними клапанами, які пом'якшують тиск колоди (бруса) на пилки, відносять до пасивних. Вони не усувають шкідливих наслідків неузгодженості швидкостей різання та подачі, а тільки частково полегшують умови роботи пил, пилкової рамки та інших вузлів.

Дослідження процесів пиляння [19] показали, що для лісопиляльних рам з прямолінійними траєкторіями переміщення пилок неминучі зупинки колоди (бруса) в період знаходження пилкової рамки в нижній мертвій точці та навіть руху її у зворотному напрямку на початку холостого ходу. У замкнутих криволінійних траєкторіях руху пилок з відходом від дна пропилу в кінці робочого та початку холостого ходів створюються умови для беззупиночного переміщення колоди (бруса), хоча в цьому випадку швидкість подачі відносно пил не зберігається постійною. Узгодження швидкості подачі зі швидкістю переміщення пил дозволяє зменшити перепади товщини стружок, які зрізаються в різних положеннях пилкової рамки, і за рахунок цього підвищити продуктивність лісопиляльних рам з одночасним покращенням чистоти пропилу. Разом з тим, забезпечити стабільну витримку закономірності зміни швидкості колоди від нульової до максимальної з повним погашенням її в кінці робочого ходу з частотою до шести-семи циклів в секунду технічно надзвичайно трудно. У зв'язку з цим появились механізми з перервно- постійною швидкістю подачі. Вони виконують тільки вмикання та вимикання постійної швидкості. Синхронізація швидкості подачі зі швидкістю різання в таких механізмах досягається за рахунок перехідних процесів розгону та гальмування, проковзування, пружних деформацій колоди.

Механізми безперервно-постійної подачі з варіатором та приводом від електродвигуна 1 змінного струму показані на рис. 1.6,а. Швидкість подачі вальців 4 і 5 безступінчасто змінюється варіатором 2, 3, реверс електричний. Механізм безперервно-постійної подачі від електродвигуна постійного струму 1 через редуктор 3 приведений на рис. 1.6, б. Величина та напрямок швидкості подачі регулюються електрикою від автономного для кожної лісопиляльної рами генератора постійного струму. Механізм безперервно-постійної подачі з приводом від гідродвигуна (рис. 1.6, в) приводиться в дію від електродвигуна, з'єднаного з гідропомпою 2. Масло із баку 1 через клапан 3, фільтр 4 поступає через золотник 9 в гідродвигун 10 та одночасно в систему регулювання 5, 6, 7.

Схеми механізмів безперервно-постійної подачі: а – з варіатором; б – від електродвигуна постійного струму; в – гідравлічного

Рис. 1.6. Схеми механізмів безперервно-постійної подачі: а – з варіатором; б – від електродвигуна постійного струму; в – гідравлічного

Змінюючи розхід масла на злив дроселем 7, встановлюють необхідну швидкість подачі. В гідросхему включений переливний клапан, який захищає систему від руйнування в аварійних ситуаціях. Тиск регулюють клапаном 5 за манометром 8. Напрямок подачі реверсують перемиканням золотника 9.

Гідравлічний механізм безперервно-змінної подачі з частковим гальмуванням швидкості показаний на рис. 1.7. Схема гідроприводу цього механізму складається із помпи 1, з'єднаної з автономним електродвигуном, гідроприводу 2, компенсатора 3, переливного клапана 6, дроселя 5. Надлишки масла скидають через клапан 6. В кінці робочого ходу швидкість переміщення пилкової рамки понижується до повної зупинки. При цьому збільшується опір подачі зі сторони пил та тиск в гідросистемі. Така ж несприятлива ситуація складається на початку холостого ходу, коли зуби пил скребуть дном пропилу. Для часткового вирівнювання максимальних тисків в гідросистемі передбачений компенсатор 3. За принципом дії – це гідравлічний акумулятор. В період уповільнення та припинення подачі подавальні вальці перестають обертатися, і масло поступає в компенсатор. Як тільки пили піднімуться достатньо високо, між зубами і дном пропилу почне появлятися зазор і масло повернеться в систему. При цьому відповідно виросте швидкість обертання вальців (зазор між зубами пил та дном пропилу утворюється за рахунок встановлення пил з нахилом назустріч подачі).

Схеми механізмів безперервно-змінної подачі: а – гідравлічного; б – механічного

Рис. 1.7. Схеми механізмів безперервно-змінної подачі: а – гідравлічного; б – механічного

Несприятливі умови роботи механізму подачі створюються і в зоні верхнього положення пилкової рамки. Як видно, ця система не може забезпечити високу ступінь узгодження швидкості подачі зі швидкістю різання. Вона, будучи пасивною, забезпечує тільки часткове виправлення процесів подачі та різання. Такою ж пасивною системою є подавальні вальці 2, 3, з пружними елементами 1 (рис. 1.7, б), які дозволяють зовнішньому вінцю вальців 2 уповільнювати обертання в зонах збільшеного опору подачі і тим самим пом'якшувати силу дії колоди на пили. В період холостого ходу вальці прискорено переміщують колоду. Механізм подачі з підпружиненими вальцями незрівнянно простіший гідравлічного.

Механізм подачі з пружними вальцями вперше застосований на лісопиляльних рамах "Максимус" фірми "Зодерхам" (Швеція). Теорія пружних вальців розроблена професором В. Я. Фількевичем [20]. За Фількевичем, сила, яка сприймається зубами пили, і коефіцієнт амортизації пружних вальців рівні:

(1.6)

(1.7)

(1.8)

де: К – власна частота системи;

– кутова швидкість корінного валу;

– сила відбою;

— відносна тривалість періоду пом'якшування;

– час дії сили відбою;

– постійна сила руху, яка прикладена до мас т1 і т2;

– зведена маса механізму подачі;

– зведені маси колоди та візка.

Аналізуючи доцільність застосування пружних вальців, професор Фількевич В.Я. звертає увагу на вузькість діапазону їх використання, що пов'язана з необхідністю суворо дотримувати задані величини жорсткостей пружних зв'язків. Власна частота системи К залежить від жорсткості С та зменшується разом з нею. Тому застосування коефіцієнтів амортизації пружних вальців з великою податливістю, пов'язано з великими втратами подачі.

Вказаний недолік може бути зменшений, а діапазон ефективного застосування пружних вальців розширений шляхом використання секційних підпружинених вальців. Вони можуть забезпечувати збереження К при одночасно узгодженій зміні і К, стабілізуючи силу, що сприймається зубами пил при змінній ширині бруса або діаметра колод.

На більшості тихохідних лісопиляльних рамах встановлюють фрикційний механізм синхронізованої подачі (рис. 1.8, а). Кривошипний механізм 9 через коромисло 7 та фрикційні кулачки 5, 6 повертають фрикційний диск 4. В подальшому рух через зубчасті колеса 3, ланцюги 2 передається подавальним вальцем 1. В період холостого ходу кулачки 5, 6 проковзують по поверхні диска 4. Кулачок 8 перешкоджає обертанню диска 4 в зворотну подачі сторону. Реверс подачі здійснюється переміщенням кулачків 5, 6, 8 в положення, яке забезпечує обертання фрикційного диска в зворотну сторону.

Недоліком механізму є складність регулювання процесу на ділянці зниження швидкості подачі. Сили інерції колоди, вальців, візків за визначеної частоти обертання колінчастого валу будуть переміщувати колоду (брус) та дезорганізовувати синхронізацію швидкості подачі зі швидкістю різання. Вважається, що такі механізми придатні для лісопиляльних рам з частотою обертання не більше 250 хв-1.

Схеми механізмів синхронізованих подач: а – фрикційного; б – гідравлічного; в – гідравлічного з об'ємним регулюванням; г – з позацентровими зубчастими колесами

Рис. 1.8. Схеми механізмів синхронізованих подач: а – фрикційного; б – гідравлічного; в – гідравлічного з об'ємним регулюванням; г – з позацентровими зубчастими колесами

В механізмах перервно-постійної швидкості подачі гідропомпа постійного тиску 1 з приводом від автономного електродвигуна подає масло в гідродвигун 4 через регулюючий дросель 2 та золотниковий переливний клапан 5, який з'єднаний з колінчастим валом лісопиляльної рами. В зоні нижньої мертвої точки клапан 5 відкривається, подача масла в гідропривод припиняється. Переливний клапан 5 також забезпечує скидання масла в аварійних випадках. Реверс подачі здійснюється перемиканням золотника 3. Швидкість подачі регулюється дроселем 2. Як видно із схеми, механізм подачі має нерегульований "вибіг" в кінці робочого ходу під дією сил інерції колоди, вальців, візків та ін.

В механізмі синхронізованої подачі з об'ємним регулюванням привод подачі здійснюється від двох багатоступінчастих плунжерних помп 1, які працюють в протифазі (рис. 1.8, в). Колінчастий вал через кулачки синхронно піднімає один та опускає другий плунжери. Масло із плунжерних помп поступає в багатоканальний золотниковий пристрій 2, дальше – в золотниковий розподільний пристрій 3, що зв'язаний з колінчастим валом лісопиляльної рами. Потім масло через золотник 4 поступає в гідродвигун 5. У систему ввімкнений захисний переливний клапан 6 та помпа підкачки масла 7 із захисним переливним клапаном 8, а також зворотні клапани 9, які попереджують витікання масла із системи під час вмикання механізму подачі.

Система забезпечує жорстку синхронізацію швидкості подачі в момент розгону та активне гальмування в кінці робочого ходу зі сторони другої плунжерної помпи. Для цього профілі кулачків виконані таким чином, що об'єм рідини, витісненої із одного циліндра, рівний об'єму порожнини другого циліндра, в яку поступає рідина для кожного положення розподільчого валу. Досягнути повної синхронізації швидкості подачі зі швидкістю різання неможливо, так як неминучі проковзування колод та брусів в подавальних вальцях, пружні деформації ланок механізму подачі та деревини в зоні зчеплення з вальцями.

В механізмах часткової синхронізації швидкості подачі з позацентровими зубчастими колесами позацентрові зубчасті колеса 1 з'єднані з колінчастим валом лісопиляльної рами 2 (рис. 1.8, г). Вони забезпечують циклічне зменшення кутової швидкості обертання подавальних вальців 4. В результаті примусово змінюється швидкість подачі та суттєво покращуються умови пиляння. Можливі перепади швидкості подачі в середині циклу визначають за конструктивними обмеженнями із умов зчеплення зубчастої передачі. Швидкість подачі може змінюватися за допомогою варіатора 3 або коробки передач, що встановлені за парою позацентрових зубчастих коліс.

 
<<   ЗМІСТ   >>