Дипломная (вкр): Модернизация станка для распиловки бревен модели УБК-6

.4.3 Брусующие станки для роспуска круглого леса серии UBS (UBS-4-75 и UBS-6-90)

Станки этой серии разработаны специально для распиловки больших объемов круглого несортированного пиловочника диаметром от 120 мм до 360 (390) мм, выпускаются в комплектации с 4 или 6 пильными дисками. В зависимости от мощности установленных двигателей возможно достижение очень высокой производительности. Станки отличаются стабильной и прочной конструкцией, их технические характеристики представлены в таблице 1.6, станок представлен на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Брусовальный станок типа UBS

Таблица 1.6 - Технические характеристики UBS-4-75 и UBS-6-90

Качество выпускаемой продукции на данном оборудовании соответствует европейским стандартам.

Отличительные характеристики станков этой серии:

бесступенчатая регулировка скорости подачи. Появляется возможность выбирать наиболее оптимальную скорость подачи заготовки, что предотвращает двигатель от перегрузок;

мощность силовых агрегатов до 180 кВт благодаря этому достигается производительность до 150-200 м³/смена.

простая и надежная конструкция, а также немецкое качество и точность исполнения позволяют эксплуатировать станок в двухсменном режиме без потери качества выпускаемой продукции;

комплектующие от ведущих поставщиков: электродвигатели и редукторы SEW, LENZE, подшипники FAG и SKF, электрика MÖLLER, измерительная система Siko;

верхнее расположение вала, благодаря этому отпиленные доски и горбыли падают вниз, что полностью исключает заклинивание;

привод осуществляется напрямую без ременных шкивов и клиновых ремней такая конструкция обеспечивает экономию электроэнергии и позволяет использовать менее мощные двигатели;

станок работает как с кантующим устройством, так и без него;

UBS имеет два механизма для предотвращения выброса бревна, при их не стабильной работе защита отключает станок;

на станке есть механизм принудительного прижима бревна к цепи;

возможно на станке увеличивать мощность двигателя до 110 кВт;

вытяжная система имеет удерживающие прижимные пластины, которые удерживают лафет, а также есть мощная приводная станция, которая движет бревно.

.5 Вспомогательное оборудование

Производительность головного бревнопильного оборудования позиционного и позиционно-проходного типа зависит от схемы раскроя и компоновки оборудования. При выборе конкретного станка необходимо производить проверочные расчеты с учетом времени всего цикла раскроя бревна.

Выбор оборудования без учета времени вспомогательных операций, только по величине скорости подачи, может привести к многократному завышению расчетной производительности.

При использовании станков позиционного и позиционно-проходного типа в качестве головного оборудования можно добиться значительного повышения их производительности за счет установки в линии на втором проходе многопильных круглопильных станков, которые будут раскраивать двух- или четырехкантный брус, полученный в результате обработки на головном оборудовании.

При этом будет значительно снижено необходимое количество резов, а это способствует увеличению коэффициента рабочего времени станка.

К вспомогательному (дополнительному) оборудованию для станков индивидуального раскроя с круглыми пилами относятся:

сбрасыватель пиломатериала;

подъемники бревен;

гидравлический отделитель бревна;

электроподогреватель маслобака;

дополнительная верхняя пила;

механизм для снятия коры (гидравлический фрезерный нож);

механизм для перемещения и поворота бревна и бруса (гидравлический штурман);

эксгаустер, с установленным электродвигателем мощностью около 3 кВт - предназначен для выброса опилок ;

электронный блок установки размеров и двухлучевой лазерной визир - для быстрой установки размеров выпиливаемых пиломатериалов.

лазерные устройства используют для ориентировки бревна, оптимизации раскроя бруса, а также и для облегчения обрезки досок;

Очевидно, что данные устройства значительно облегчают работу оператора, а также положительно влияют на качество и объемы производства пиломатериалов. Но не смотря на это, установка данных устройств возможна не на всех станках, т.к. это зависит от условий его эксплуатации.

На базе станка «Laimet» в Финляндии создан круглопильный станок «Slidetec». Он отличается от традиционных финских моделей новой конструкцией подающего стола, который выполнен из профильной нержавеющей стали, а также использованием специальных пластиковых салазок вместо роликов, это позволяет столу двигаться плавно, бесшумно и с большей безопасностью для оператора. Все это благоприятно влияет на процесс распиловки, увеличивает ресурс пилы до заточки и не допускает прогибания стола.

Особое внимание нужно уделять распиловке мерзлых бревен. На круглопильных станках рекомендуется осуществлять это с хорошо подготовленной и обкатанной пилой, которая имеет толщин несколько больше обычной. Так же необходимо надежно зафиксировать крупные и мерзлые бревна на подающем столе, для этих целей используют торцовый фиксатор их положения.

Толщина диска пил со стеллитными или твердосплавными напайками должна быть немного больше. Рекомендуемая скорость резания около 50 м/с. При скорости резания, например, 70 м/с получаются пылеобразные опилки, которые заклиниваются в пропиле, между пилой и пильной поверхностью.

.6 Актуальность модернизации

Сведем для удобства основные технические характеристики рассмотренных станков в общую таблицу 1.7, и сравним их.

Обзор круглопильных станков отечественного и зарубежного производства показал, что отечественное оборудование значительно отстает по техническим показателям.

Таблица 1.7 - Сравнительные технические характеристики круглопильных станков

Рассмотренный ниже станок УБК-6 был спроектирован и разработан на основе рассмотренных станков УБК-1 и УБК-1-1.

2. Техническое задание на модернизацию круглопильного станка для распиловки бревен модели УБК-6

.1 Обзор конструкции станка УБК-6

Станок модели УБК-6 разработан Вологодским станкостроительным заводом, предназначен для продольной распиловки бревен на доски и брусья, отвечающие требованиям ГОСТ 2659, ГОСТ 8486, ГОСТ 24454, ГОСТ 9302, ГОСТ 26002. Технические характеристики станка представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Технические характеристики станка УБК-6

Механизм подачи состоит из:

зубчатой цепи, приводимой в движение мотор редуктором с приводной звездочкой и натягиваемой натяжной звездочкой;

двух базирующих зубчатых вальцов перед пилами;

четырех базирующих зубчатых вальцов после пил;

двух пар колес, удерживающих отпиленные горбыли и доски от преждевременного падения;

зубчатая цепь за пилами располагается на ферме, имеющей проем для прохода под ней отпиленных досок и горбылей.

Пильный механизм имеет верхнее расположение, что упрощает вывод из пил отпиленных досок и горбылей. Пильный механизм имеет два подвижных суппорта. На валу каждого пильного суппорта установлено до трех пил через мерные проставки (толщина боковых досок). На размер выпиливаемого бруса суппорты устанавливаются электромеханическим приводом с ЧПУ.

Выбор толщины бруса производится с пульта оператора, нажатием соответствующей кнопки.

Привод пильных валов осуществляется от электродвигателей через карданные валы. Торможение электродвигателей электродинамическое. Пильные валы вращаются в радиально упорных роликовых подшипниках. Регулировка зазора в подшипниках осуществляется по мере их износа, подтяжкой регулировочных гаек со стороны карданных валов. При смене диаметра пил необходимо заменить проставки под пильными суппортами (установка комплектуется проставками для пил Ø1100 мм). Пилы на валах закрепляются жестко через мерные проставки. Для охлаждения зубчатой кромки и придания пилам большей жесткости к пилам подается через направляющие водовоздушная смесь. При смене пил направляющие поворачиваются на своих осях.

Станина установки представляет собой сварную объемную конструкцию. На станине установки расположен кантователь бревен. Кантователь бревен представляет собой два вала с зубчатыми колесами. Привод вращения валов осуществляется от мотор редукторов через цепные передачи. Бревно устанавливается на зубчатых колесах. При вращении валов с зубчатыми колесами бревно поворачивается вокруг своей оси до нужного положения. Бревно ориентируется кривизной вверх. Во время пиления кантователь опускается гидроцилиндром ниже уровня зубчатой цепи.

Для обеспечения четкой и бесперебойной работы всех механизмов станка, а также предупреждения преждевременного износа деталей, все трущиеся поверхности регулярно смазываются.

.2 Необходимость модернизации станка УБК-6

Круглопильные станки проходного типа хорошо подходят для промышленного поточного лесопиления пиловочника малых и средних диаметров.

Станки позиционного типа имеют практически в два раза меньшие габариты, что позволяет использовать их в условиях дефицита площади. Коэффициент машинного времени этого оборудования (характеризующий отношение полного цикла распиловки непосредственно ко времени резания) невысок и составляет в среднем от 0,2 (станки позиционного типа) до 0,3 (станки позиционно-проходного типа).

Основными критериями выбора такого оборудования являются: ширина пропила, возможность раскроя бревен большого диаметра, максимальный диаметр распиливаемого сырья и возможность применения информационных технологий по оптимизации раскроя.

Конструктивно отечественный станок УБК-6 имеет сходства с некоторыми подобными станками иностранных фирм, принимая их опыт, можем модернизировать данный станок.

Принимая опыт зарубежных производителей, появляется возможность модернизации станка УБК-6 (отечественного завода изготовителя), которая позволит встраивать данный станок в автоматические линии деревообрабатывающих производств.

Автоматическими называют поточные линии станков и агрегатов, которые связаны в единую систему, включающую весь комплекс технологических процессов, происходящих без прямого участия рабочего; который всего навсего контролирует и налаживает оборудование.

Предлагаемая модернизация заключается в установке поперечного цепного транспортера под приёмный конвейер. Благодаря данной модернизации появится возможность встраивания станка в лесопильные потоки любых типов, за счет чего увеличится производительность и степень автоматизации линии, а также позволит сэкономить место в деревообрабатывающих цехах.

3. Предложение по модернизации станка УБК-6

Одним из направлений экономического и социального развития нашей страны предусматривается рост производительности труда в лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности на 16 - 18%. Такой рост производительности труда, повышение комплексности переработки древесного сырья, развитие опережающими темпами производства прогрессивных видов лесной и бумажной продукции возможны при условии внедрения локальных средств автоматизации и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУПТ).

Внедрение элементов и средств автоматизации в производство отрасли имеет и социальный аспект: применение целевых автоматов-роботов и манипуляторов облегчит условия труда, а в некоторых случаях полностью освободит человека от работы на вредных и тяжелых участках производства (дробильные отделения, отделочные цехи, склады сырья и пр.)

Все это позволит расширить производство продукции подотраслей промышленности, в том числе мебели, улучшить ее ассортимент, качество и комфортность.

.1 Автоматизация дереворежущих станков

В современных условиях развития промышленного производства его механизация и автоматизация служат основой дальнейшего технического прогресса. Они направлены на решение одной задачи - замены труда человека работой машин и устройств.

Механизация - это замена ручного труда машинным. Машина, заменяющая труд человека, называется рабочей машиной. Работа такой машин заменяет мускульную силу человека. Но при работе данной машины человек не может отходить от нее, потому что должен непрерывно выполнять много вспомогательных действий. Производительность рабочей машины зачастую ограничивается физическими возможностями человека.

Неавтоматизированная рабочая машина имеет только механизмы рабочих ходов. Все холостые ходы (загрузка заготовок, зажим) выполняет человек. При этом все производственные процессы строятся из совместной работы человека и машины. Человек сам выбирает и осуществляет последовательность (программу) обработки.