Введение
. Краткий обзор круглопильного оборудования проходного и позиционно-проходного типа
1.1 Круглопильные станки проходного типа
.2 Круглопильные станки позиционно-проходного типа
.3 Анализ отечественного оборудования
.3.1 Установка бревнопильная круглопильная УБК-2
.3.2 Установка стационарная круглопильная однопильная УСК-1
.3.3 Установка стационарная круглопильная однопильная УСК-1-1
.4 Зарубежное оборудование
.4.1 Круглопильный станок Laimet-120
.4.2 Kara Master
.4.3 Брусующие станки для роспуска круглого леса серии UBS (UBS-4-75 и UBS-6-90)
.5 Вспомогательное оборудование
.6 Актуальность модернизации
2. Техническое задание на модернизацию круглопильного станка для распиловки бревен модели УБК-6
2.1 Обзор конструкции станка УБК-6
.2 Необходимость модернизации станка УБК-6
3. Предложение по модернизации станка УБК-6
3.1 Автоматизация дереворежущих станков
3.2 Межстаночные связи в автоматических линиях
3.3 Обзор поперечного транспортера ТЦП-38
4. Расчет приемного узла на прочность
Заключение
Список использованных источников
Деревообрабатывающая промышленность - крупнейший в стране потребитель заготовляемой древесины и от эффективности ее работы во многом зависят показатели всей отрасли.
В странах, где развито лесопиление суммарный объем пиломатериалов, выпускаемый на предприятиях «малого лесопиления» (от 5 до 50 тыс. м3/год) обычно превышает суммарный объем, получаемый на крупных предприятиях (от 100 тыс. м3/год). В России сейчас несколько иная ситуация, и поэтому развитие малого лесопиления в нашей стране будет в ближайшее время происходить ускоренными темпами. Для того чтобы это развитие проходило по правильному пути, наиболее разумно перенимать имеющийся опыт работы у зарубежных коллег. Лесопиление в Финляндии является наиболее развитым среди европейских стран, и финские технологии наиболее адаптированы для российских условий.
Последние преобразования в лесном комплексе России подхлестнули интерес к переработке круглого леса. Наиболее доступным является организация лесопильного производства малой и средней мощности. Такие заводы являются доступными с точки зрения общего объема инвестиций в проект и быстрыми сроками запуска в эксплуатацию. Чтобы выпускать качественные пиломатериалы, предназначенные для экспорта, разумнее всего выбирать зарубежное оборудование, так как большинство потребителей досок на «дорогих» европейском, японском и американском рынках обращают на это значительное внимание. Набирает обороты и внутренний рынок. Цены на доски постоянно растут, требования к качеству пилопродукции ужесточаются. Для выпуска перспективной продукции должно использоваться оборудование, хорошо зарекомендовавшее себя в России и за рубежом.
Самыми эффективными считаются глубоко специализированные лесопильные и лесопильно-деревообрабатывающие предприятия малой мощности, на которых производится такая пилопродукция, как наличник, плинтус, вагонка, погонаж, мебельные щиты, дверной и оконный брус. Также эффективными являются предприятия, выпускающие паркетные и мебельные заготовки, пиломатериалы и технологическую щепу из тонкомерных бревен.
Большинство малых лесопильных предприятий выпускают экспортные пиломатериалы с их пакетной отгрузкой.
Для повышения рентабельности лесопильных предприятий особое внимание уделяется долговечности деревообрабатывающего оборудования, а также механизации и автоматизации производственных процессов.
Известным фактом остается и то, что деревообрабатывающие и лесопильные предприятия требуют постоянного усовершенствования и развития парка технологического оборудования, так как существуют в изменяющихся условиях рынка. Модернизация российского лесопиления в последние десятилетия была направлена на полную или 50%-ную автоматизацию. От бревна, принимаемого в окорочном станке, до готовых пиломатериалов все манипуляции чаще происходят автоматически. На новых лесозаводах операторы только наблюдают за технологическим процессом и формированием брусьев, их раскроем, обрезкой досок и обеспечивают контрольные функции.
Лесопилением в РФ занимаются более 25 тыс. предприятий и предпринимателей, их общая мощность - 34,6 млн. м³ в год. На малых предприятиях производится до 50% пилопродукции. В то же время крупные предприятия выпускают суммарно лишь пятую часть всей продукции. В последнее время наметился приход в сферу экспорта пилопродукции малых предприятий. Объясняется это тем, что малые предприятия более мобильны, имеют более прогрессивное лесопильное оборудование, достаточно активно обновляют его.
В лесопилении сохраняется низкий технический уровень оборудования. Только 6% пилопродукции производится на лесопильных рамах, 7% - на круглопильных бревнопильных станках, 8% - на ленточнопильном, бревнопильном оборудовании. Впрочем, с каждым годом количество продукции, выработанной на современных станках, растет. Этому во многом способствует все возрастающий уровень инвестиций в российский лесопромышленный комплекс.
Таким образом, видим, что малые деревообрабатывающие предприятия имеют много преимуществ перед крупными и средними предприятиями. Но эти предприятия необходимо обеспечить необходимым оборудованием, с высоким техническим уровнем, для того, чтобы качество продукции соответствовало европейским и российским стандартам качества.
Целью выпускной квалификационной работы является модернизация станка для распиловки бревен модели УБК-6. Задачей проекта является анализ существующего оборудования подобного назначения, выявление положительных и отрицательных качеств. На основе анализа выявить оптимальное решение, которое позволит улучшить показатели станка.
1. Краткий обзор круглопильного оборудования проходного и позиционно-проходного типа
модернизация станок дереворежущий
Круглопильные станки приобрели широкое распространение благодаря высоким скоростям подачи и точности формы получаемых пиломатериалов и большому ресурсу работы инструмента. Их эксплуатация возможна на предприятиях различной производственной мощности, в том числе и на малых.
Круглопильные станки проходного типа, иначе называются брусующими станками или «брусовалами». Они используются как для распиловки тонкомерного сырья, так и (в последнее время) для сырья средних групп диаметров и применяются в цехах с различным сменным объемом переработки сырья от 5 - 10 м3 до 100 м3 и более. Основное их назначение - распиловка бревен на двухкантный брус с получением в некоторых случаях дополнительно необрезных досок.
Пильный механизм оборудован 1-4 пильными валами, в качестве режущего инструмента используются круглые пилы Ø500 - 900 мм в количестве 2-8 шт. Имеются двух- и четырехвальные механизмы с пилами, расположенными попарно в одной плоскости, в этом случае каждая пара пил формирует один пропил.
Применение станков с «плавающими» пилами позволяет пилить неподсортированное по диаметрам сырье, что уменьшает объем работ на складе сырья перед цехом. С двух сторон от распиливаемого бревна находятся пильные суппорты, которые перемещаются по программе, это дает возможность быстро позиционировать постав. В то же время станки проходного типа с жестко установленными пилами конструктивно значительно проще как в эксплуатации, так и в обслуживании, поэтому они и нашли более широкое применение в практике лесопиления, особенно в малых лесопильных цехах.
Подающий механизм, как правило, представляет из себя лоток, по дну которого проходит зубчатая цепь или цепь с толкателями. Бревно ложится в лоток и приводится в движение зубцами цепи или толкателем, который упирается в хвостовую часть бревна. В некоторых станках имеются верхние и боковые прижимные вальцы.
Достоинствами таких станков являются:
Высокая производительность. У данных станков скорость подачи ограничена только лишь мощностью приводов пильных валов и подачи, в среднем это 10-20 м/мин, но при этом обеспечивающая высококачественную обработку поверхности пилопродукции. Бревна распиливаются за один проход.
Возможность переработки тонкомерно-короткомерного непиловочного сырья на различного вида пилопродукцию.
Простота конструкции и в эксплуатации. При использовании пил небольших диаметров, это самый легкий в эксплуатации тип оборудования.
Легкий монтаж. Фундамент для станков такого типа не требуется, единственным условием является наличие ровной и жесткой поверхности.
Возможность встраивания станков в потоки. С помощью специального механизма можно организовать автоматическое брусоотделение и подачу материалов на станки второго ряда.
Недостатками являются:
Очень жесткие требования к качеству сырья. Самые жесткие требования к сырью из всех типов оборудования. Подающий механизм цепного типа в состоянии обеспечить прямолинейность подачи только ровных бревен без торчащих сучьев и пороков, нарушающих геометрию бревна. Небольшая кривизна допускается только в вертикальной плоскости. Нарушения прямолинейности подачи (перебазировка) приводит к вибрации, «гулянию», «затиранию», перегреву пил, а также к нарушениям геометрии распила и ухудшению качества поверхности пилопродукции. Ситуация существенно ухудшается с ростом числа пил в поставе.
На практике такие станки нормально работают при распиловке хорошо подготовленных бревен длиной до 4 м двумя пилами. Соответственно, требуется дополнительная переработка делового горбыля, что является весьма непростой задачей.
Относительно широкий пропил по сравнению с другими видами оборудования. Одним из главных направлений уменьшения ширины пропила в круглопильных станках проходного типа является двухвальная технология. Она представляет собой пильный механизм, который состоит из нижнего и верхнего валов, на них расположены в одной вертикальной плоскости нижняя и верхняя пилы. При этом каждый рез производится двумя круглыми пилами меньших диаметров и толщины по сравнению с диаметром и толщиной одной пилы, необходимой для обеспечения требуемой высоты пропила. Использование двухвальной технологии позволило применять станки такого типа для переработки не только тонкомерного сырья, но и сырья средних групп диаметров.
Необходимость сортировки сырья по диаметрам.
Необходимость доработки горбыля.
Узкий диапазон диаметров. Как правило, до 32 см. в комле.
Таким образом, круглопильные станки проходного типа хорошо подходят для промышленного поточного лесопиления пиловочника малых и средних диаметров.
Круглопильные станки периодического действия предназначены для продольной распиловки крупномерных пиловочных бревен и получения пиломатериалов различного назначения. Круглые пилы обеспечивают высокое качество пропила, сопоставимое с состоянием строганых поверхностей. По конструкции, монтажу и уходу круглопильные станки значительно проще других, но имеют увеличенную ширину пропила. Это связано с тем, что пилы большого диаметра должны иметь большую толщину (4 - 6 мм, при Ø800 - Ø1200 мм) для их устойчивости. На станках такого типа можно получать самую широкую номенклатуру готовой продукции, но наиболее целесообразно использовать их для получения толстых брусьев, в том числе шпал, а раскрой бруса вести на станках с небольшим пропилом, например лесопильных рамах, круглопильных станках проходного типа. Применение однопильных станков периодического действия в лесопильных потоках и цехах значительно расширяет возможности переработки круглых лесоматериалов, в особенности тех, которые имеют отклонения от стандартных размеров и качества пиловочника. Это возможно за счет осуществления индивидуальной распиловки на таких станках, позволяющей рационально раскраивать бревна пониженного качества и получать из них максимально возможный объем пиломатериалов. Особенно ощутимы эти преимущества при распиловке бревен больших диаметров, а также бревен, пораженных гнилью на 1/3 - 2/3 диаметра. При необходимости, у оператора есть время для изменения дальнейшего раскроя и оценки качества, во время перебазирования обрабатываемого бревна. Кроме того, однопильные круглопильные станки наряду с ленточнопильными станками являются основным оборудованием для специальных видов распиловок при получении пиломатериалов с тангенциальным и радиальным расположением волокон и при раскрое параллельно образующей бревна. Несомненным достоинством применения круглопильных станков периодического действия является возможность работы лесопильного потока без предварительной сортировки бревен. Исключение такой трудоемкой операции делает эти станки удобными при одновременной распиловке бревен различных диаметров и качества. Чаще всего, станки такого типа используются на лесопильных предприятиях малой мощности.
Индивидуальным раскроем является такой раскрой, в результате которого получается один сортимент, вследствие распиловки одной пилой. При таком типе раскроя одной круглой пилой за один проход осуществляется один рез. Полностью бревно раскраивается за несколько проходов. Причем каждый новый рез может быть независимым от предыдущего, и произведен в любой выбранной плоскости. Индивидуальная распиловка осуществляется в непоточном производстве на позиционном и позиционно-проходном оборудовании. Яркий пример непоточного производства - предприятия, которые оснащены установками на базе одновальных круглопильных станков производства Kallion Konepaja Oy (KARA) (Финляндия) или Laitilan Metalli Laine Oy (Laimet).
Достоинствами этих станков являются:
Высокое качество пилопродукции. Прямолинейность подачи обеспечивается благодаря жесткому закреплению распиливаемого материала на каретке (даже на бревнах с пороками).
Скорость подачи таких станков ограничена лишь мощностью приводов пильного вала и подачи, в среднем это 50-80 м/мин. Круглопильные станки по скорости подачи преобладают над другими типами оборудования.
Универсальность. Станок способен распиливать бревна полностью на обрезной пиломатериал, включая кромкообрезку и, таким образом, работать вообще без оборудования второго ряда.
Простая конструкция и легкий монтаж. Специальный фундамент не требуется, достаточно ровной и жесткой поверхности.
Индивидуальный раскрой. Распиловка производится последовательно, именно поэтому появляется возможность учесть индивидуальные особенности бревна и оптимизировать его раскрой.
Сортировка сырья не требуется.
Низкие затраты на приобретение и обслуживание станка.
Возможность встраивания станков в потоки. Все выпиленные материалы последовательно появляются на отводном конвейере станка, вследствие чего их легче рассортировать и направить на дальнейшую обработку.
Недостатками станков данного типа являются:
Низкий выход продукции (не смотря на индивидуальный тип раскроя). Полотно пилы имеет толщину 4-6 мм, из-за этого значительно увеличивается пропил до 7-10 мм.
Сложность подготовки режущего инструмента. Пилы на таких станках, как правило, большого диаметра и поэтому требуют высококвалифицированной подготовки, которую должны осуществлять соответствующие специалисты. При неправильной подготовке пил ухудшается качество пиломатериалов, а также снижается скорость подачи. Иногда это приводит к выходу из строя самой пилы, что повышает затраты на инструмент, т.к. стоимость пилы составляет 10-20 тыс. руб.
Так называемое «зажимание» пилы. Пилы большого диаметра являются очень чувствительными даже к малейшему перекосу подачи. Перекос может возникать не только на кривых бревнах, но и из-за непрочного закрепления бревна, а также других ошибок станочника. Все эти причины могут приводить к перегреву пил, после чего требуется их высококвалифицированная правка если это возможно, если нет, то замена пилы. Также «зажимание» может происходить из-за выгибания распиливаемого бревна, так как на него действуют внутренние напряжения в древесине. Усиливаться эффект выгибания может при замерзании бревен зимой и подсыхании летом.