Основные характеристики

Рис. 2. Электрифицированный столярный ленточнопильный станок

непрямоугольной формы, станки для ребрового раскроя горбыля и досок и т. д.

Определение ленточнопильного станка.

Под ленточнопильным понимается станок, рабочим органом которого является пила в виде замкнутой ленты, натянутой на шкивы и непрерывно обращающейся вокруг них. По расположению этой пилы станки подразделяются: горизонтальные и вертикальные.

В соответствии с действовавшей когда-то отечественной классификацией к столярным ленточнопильным относятся вертикальные станки с высотой пропила до 80 мм. Они предназначены для прямолинейного и криволинейного распиливания досок, щитов и листовых материалов на заготовки.

Используются на лесопильных, деревообрабатывающих и мебельных предприятиях для чернового выпиливания, а также для разнообразных столярных работ, не требующих особой точности.

Назначение и конструкция.

Станки ленточнопильные столярные предназначены для прямолинейного и криволинейного пиления досок, щитов и листовых материалов на заготовки. Применяется в столярно-строительном, мебельном, тарном, модельном и других подобных производствах. В зависимости от размера распиливаемых заготовок станки бывают с диаметром шкивов 400 мм с ручной подачей (ЛС40-1) и с диаметром шкивов 800 мм с ручной подачей или автоподатчиком (ЛС80-6С).

Разработку курсового проекта я буду проводить на столярном ленточнопильном станке марки ЛС 80-6С выпускаемым Рыбинским заводом деревообрабатывающих станков.

Технические характеристики станка

Рис.3. Станок ленточнопильный столярный с ручной подачей ЛС80-6С: 1 - станина; 2 - верхний неприводной шкив; 3 - пила; 4 - направляющее устройство; 5 - стол; 6 - направляющая линейка; 7 - приводной шкив; 8 - педаль тормоза; 9 - электродвигатель; 10 - щетка

Принцип работы станка

Принцип работы станка основан на непрерывном направленном движении пильного полотна, создаваемого вращающимися пильными шки­вами.

Ленточнопильные столярные станки имеют: нижний приводной и верхний натяжной пильные шкивы; клиноременный привод от электро­двигателя; механизм установки по высоте верхнего пильного шкива и натяжения пильной ленты; механизм поворота верхнего шкива в вертикальной плоскости, обеспечивающий правильное набегание пильной ленты на шкивы; направляющие и опорные устройства для рабочей ветви пильного полотна; ловитель пильного полотна; рабочий поворотный стол, по которому вручную или делительно-подающим механизмом подает­ся заготовка на распиловку. Па столе станка предусмотрена установка направляющей линейки, по которой подается заготовка при ручной пря­молинейной распиловке. Для механизации продольно-распиловочных ра­бот может быть смонтирован делительно-подающий механизм.

Описание станка ЛС 80-6С

Станок ленточнопильный столярный ЛС80-6С включает станину С-образной формы, верхний неприводной шкив, ленточную пилу, ограждение пилы с направляющим устройством, наклоняющийся стол, нижний шкив, который приводится во вращение через ременную передачу от электродвигателя. Рабочая поверхность шкива очищается щеткой. Для получения деталей требуемой ширины служит направляющая линейка.

Шкивы имеют плоский обод с мягким резиновым или кожаным бандажом. Он служит для увеличения сцепления между пилой и шкивом при движении. Вблизи верхнего шкива имеется устройство для улавливания пильной ленты при ее аварийном разрыве. Конструкция верхнего шкива ленточнопильного станка показана на рис.4.

рис.4. Верхний шкив ленточнопильного станка: 1 - шкив; 2 - кронштейн; 3 - ось; 4 - ползун; 5 - ступица шкива; 6 - стопор; 7 - пила; 8 - бандаж; 9 - винт;. 10 - рычаг; 11 - пружина; 12 - винт регулировки наклона шкива; 13 - станина; 14 - маховичок

Шкив смонтирован на консоли оси, закрепленной в ползуне. Ползун установлен на кронштейне так, чтобы он мог перемещаться по высоте с помощью винта от маховичка. Вращением маховичка осуществляется первоначальное натяжение пилы. Постоянное натяжение пилы при тепловом или механическом удлинении в процессе работы сохраняется с помощью пружины, установленной между ползуном и кронштейном на цилиндрической части винта. Для предотвращения сбега пилы со шкивов кронштейн можно поворачивать вокруг оси с помощью регулировочного винта и таким образом наклонять при необходимости верхний шкив в обе стороны от вертикали.

Направляющее устройство служит для предотвращения отклонения пилы в сторону и соскальзывания ее со шкивов, а также гашения вибраций пилы. Устройство состоит из двух одинаковых блоков, устанавливаемых над рабочим столом и под ним в зоне рабочей ветви пилы.

В качестве направляющих элементов используют ролики или бобышки из антифрикционного материала. Роликовое направляющее устройство включает два боковых и один упорный ролики. Они установлены на осях и свободно вращаются от соприкосновения с пилой, оказывая незначительное сопротивление ее движению.

Направляющее устройство закреплено на штанге с зубчатой рейкой, посредством которой его можно переставлять по высоте в зависимости от толщины распиливаемой древесины. Распиливаемый материал на столярных станках подают вручную.

При массовой выпиловке прямолинейных деталей подачу следует механизировать, применяя для этого съемный подающий механизм. Подающий механизм состоит из поворотного кронштейна, на конце которого смонтирован приводной рифленый ролик. Маховичок служит для поворота кронштейна относительно оси, укрепленной на столе. При повороте ролик прижимается к обрабатываемому материалу и базовой линейке коробчатой формы, внутри которой крепятся оси свободно вращающихся роликов. Также станок оснащен боковым отсосом в зоне рабочей ветви пилы и ограждением пильной ленты.

2. Кинематическая схема столярного ленточнопильного станка ЛС80-6С

Вращение от электродвигателя М через клиноременную передачу (шкивы Е и F, вал I) передается нижнему пильному шкиву D и через натянутую пильную ленту - верхнему пильному шкиву А. Натяжение пильной ленты осуществляется подъемом верхнего пильного шкива посредством винта 1 и контролируется по индикатору 8. Наклон этого шкива производится и фиксируется винтами 2 и 3. Подъем ограждения пильной ленты осуществляется маховиком У через червячную пару (шестерня 4 - зубчатая рейка 5). Фиксация положения пильной ленты производится верхним и нижним направляющими устройствами В. При обрыве пильной ленты срабатывает ловитель С.

рис.5. кинематическая схема станка

Резание осуществляется ветвью пилы, которая движется вниз и проходит через рабочий стол. При криволинейной распиловке обработка ведется по разметке или с помощью специальных приспособлений, а при прямолинейной - по направляющей линейке. Подача происходит обычно вручную. При прямолинейной распиловке на станке можно установить приспособление для механизированной подачи (автоподатчик). Для распиловки материала под углом стол может быть наклонен до 45°.

Над рабочим столом и под ним располагаются верхнее и нижнее направляющие устройство, предназначенные для повышения устойчивости пилы во время работы. Верхнее устройство перемещается по высоте с помощью зубчато-реечной передачи и маховичка. Во время работы оно фиксируется над самой деталью. В качестве направляющих элементов в описываемой модели применяют два боковых и один упорный ролики. Упорный ролик предохраняет пилу от аварийного сбега со шкива. При нормальной настройке лента во время работы не должна касаться упорного ролика.

Станок оборудован ловителем пильного полотна при его обрыве. В контакте с пильным полотном находится ролик. При разрыве полотна ролик смещается, под действием пружины зуб храповика срывается с курка и тормозные колодки зажимают полотно.

2.1. Техника безопасности при работе на ленточнопильных станках

1. Станок должен быть снабжен быстродействующим тормозным приспособлением на пильных шкивах

2. Верхний пильный шкив станка должен быть закрыт прочной дугообразной полосой или другим ограждением, предохраняющим рабочего при разрыве полотна пилы.

3. Нижний шкив станка с ленточной пилой, должен быть закрыт с внешней стороны сплошным или сетчатым предохранителем.

4. Нисходящая часть пильной ленты должна быть ограждена предохранительным футляром, переставным в направлении движения ленты и установленным настолько низко, настолько позволяет толщина распиливаемого материала.

5. Восходящая часть пильной ленты должна быть закрыта неподвижным предохранительным футляром.

6. Все ленточные пилы должны быть снабжены переставными в направлении движения ленты приборами для правильного направления задней кромки пильной ленты перед ее входом в дерево.

Недостатком данного ленточнопильного станка является то, что согласно требованиям техники безопасности на станках (на пильных шкивах) должно присутствовать тормозное устройство, которое после выключения станка через определенный момент времени будет полностью останавливать пильную ленту.

Цель модернизации станка. Добиться более качественной работы станка и сделать работу станка более безопасной для рабочего персонала.

Задачи выполнения КП вычислить: а) скорость главного движения (скорость резания), б) скорость подачи, в) мощность на резание, г) мощность потребляемая двигателем.

Параметры модернизации станка

Устройство модернизации.

Для модернизации станка мною будет применено устройство динамического торможения Solbrake. Solbrake является устройством динамического торможения для асинхронных электродвигателей 4-315кВт, 220-690В

Динамическое торможение достигается путем пропускания постоянного тока (частотой пульсаций 50Гц) по фазам электродвигателя.

Ограничения тока торможения достигается путем фиксирования угла управления тиристоров в режиме фазоимпульсного управления.

Для повышения начального тормозного момента и снижения токов устройство имеет возможность настройки величины начального тормозного момента. Он также может обеспечить тормозной ток в четыре раза больший номинального тока электродвигателя.

В автоматическом режиме устройство отслеживает напряжение по одной из фаз двигателя (две фазы подключены к непосредственно к цепи постоянного тока, по третьей осуществляется отслеживание переменной составляющей напряжения). Когда двигатель вращается, данная составляющая присутствует. При останове двигателя переменная составляющая напряжения отсутствует, устройство Solbrake автоматически прекращает подачу постоянного тока на обмотку статора двигателя.

В ручном режиме, как и в автоматическом, оператор имеет возможность установки величин тормозного момента и времени останова. Однако, отключение режима останова производится вручную. Следует уделять особое внимание к ручному режиму, т.к. создание тормозного момента после полного останова электродвигателя может привести к перегреву, как самого двигателя, так и к перегреву прибора.

Особенности устройства динамического торможения

• Снижение времени останова
• Повышение безопасности установки
• Плавный останов, предотвращение износа механических деталей
• Регулируемый тормозной момент
• Снижение нагрева электродвигателя
• Отсутствие необходимости обслуживания
• Простота установки в распределительных устройствах

Основные характеристики

• Тормозное усилие определяет величину тормозного тока (от 1 до 10)
• Время торможения – два режима
• Авто: отключается при остановке ЭД
• Ручной: отключается по истечении установленной задержки (от 1 до 10 сек) для гарантии полной остановки системы

3. Расчеты энергосиловых характеристик станка

Теоретический расчет потребляемой станком мощности на резание при продольном пиление ленточной пилой.

1. Мощность на резание для пиления ленточным и пилами определяется, Вт

где

- табл. Значение удельной работы продольного пиления ленточной пилой, Дж/см³

- общий поправочный множитель

-ширина пропила, мм

t- глубина пиления (высота пропила), мм

- скорость подачи, м/мин

2. Скорость главного движения (скорость резания) , м/с

где - диаметр пильного шкива, мм

n- частота вращения шкива, об/мин

3. Общий поправочный множитель для процесса пиления ленточной пилой

где - поправочный множитель на породу древесины (для сосны =1, 1)

- поправочный множитель на величину влажности древесины (воздушно - сухая =1)

- попр. множитель на величину затупления резцов ( =1, 6)

- попр. множитель на величину угла резания (угол резания δ =60гр., =0, 72)

4. Подача на резец S_Z, мм

где t_з – шаг зубьев, мм

- скорость главного движения, м/с

5. Средняя толщина срезаемого слоя a_ср, мм

для пил с разведенными зубьями

где S_Z – подача на резец, мм

b – толщина полотна пилы, мм

6. Мощность потребляемая двигателем станка N, Вт

где -к.п.д привода резания (для ременной передачи =0, 96)

Вывод: В результате выполнения курсового проекта я ознакомился с различными марками столярных ленточнопильных станков, в частности с ЛП 80-6С. Проанализировал работу станка, изучил его достоинства и недостатки, в результате модернизации, сделал станок более безопасным с точки зрения техники безопасности. Также рассчитал его энергосиловые показатели станка: скорость резания, скорость подачи, мощность на резание, мощность потребляемая двигателем.

В заключении хочется сказать, что столярные ленточнопильные станки в настоящее время чаще всего применяются для выполнения именно криволинейных пропилов. И, несмотря на широкое использование для этой цели обрабатывающих центров, не потеряли своего значения и пользуются спросом у деревообработчиков и изготовителей мебели, что лишний раз подтверждается тем, что они до сих пор производятся множеством фирм во всем мире.

Список используемой литературы

1. Любченко. В.И. Резание древесины и древесных материалов (Текст) / В.И. Любченко – м.: Лесн. Пром-сть, 1986. – 296с.

2. Андрей Морозов Компания «Медия Технологии», по заказу журнала «ЛесПромИнформ».

3. https://solcon-russia.com/low-voltage/solbrake.html

4. Технология лесопильно – деревообрабатывающего производства Тюкина Ю.П., макарова Н.С 1988г.

5. Статья Берзерова А.Н «Ленточнопильные столярные станки», директор предприятия Мосхуд, 2012г.