Определение основных эксплуатационных показателей делительного ленточнопильного станка с криволинейными аэростатическими направляющими

• Автор: Иванкин, Илья Игоревич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 146 с. : ил

АННОТАЦИЯ

Делительный ленточнопильный станок с криволинейными аэростатическими направляющими относится к ресурсосберегающему оборудованию и способствует интенсификации лесопиления. В данной работе впервые выполнен комплекс исследований, которые направлены на получение материалов, необходимых для совершенствования его конструкции, освоения производства и определения условий эффективной эксплуатации.
Углублены и расширены исследования механизма привода пилы. Определен коэффициент трения качения колес, разработана методика расчета числа приводных колес и требуемой мощности электродвигателя механизма привода. Впервые проведены исследования и определены условия устойчивости положения пилы на криволинейных аэростатических направляющих. Дано дальнейшее развитие проведенных в ЭНИМСе и ЦНИИМОДе теоретических исследований аэростатических опор. Для разностных алгебраических,уравнений, аппроксимирующих поле давления газа в зазоре, получены дополнительные коэффициенты, позволяющие рассчитать плоские опоры практически любой конструкции. Разработано программное обеспечение для расчета плоских аэростатических опор. По материалам исследований предложена новая более эффективная конструкция криволинейной аэростатической направляющей.
Впервые получены формулы для расчета жесткости и устойчивости пилы, а также разработана методика расчета боковых сил, действующих на пилу в процессе пиления древесины, с учетом конструкции и условий эксплуатации делительного ленточнопильного станка с криволинейными аэростапиескими направляющими. Выведена формула для расчета скорости подачи с ограничением по точности пиления. Проведены исследования точности пиления древесины с проверкой аналитического метода, и по их результатам разработаны режимы пиления
Результаты диссертационной работы включены в техническую документацию, переданную фирме новых технологий "Гравитон" (г. Калинишрад) для изготовления ленточнопильных станков с криволинейными аэростатическими направляющими.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Достоинства ленточнопильных станков традиционной
конструкции с пильными шкивами перед другими видами лесопильного оборудования
1.2. Основные недостатки ленточнопильных станков традиционной конструкции с пильными шкивами
1.3. Обоснование целесообразности создания и использования
в промышленности ленточнопильного станка с криволинейными аэростатическими направляющими
1.4. Анализ результатов исследований по определению ос-
новных параметров делительного ленточнопильного станка с криволинейными аэростатическими направляющими
1.5. Конструкции делительных ленточнопильных станков
ЛСД 150 и ЯД 150-1Э
1.6. Выводы и задачи исследований
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА
ПРИВОДА ПИЛЫ
2.1. Вступительные замечания и постановка задач исследований
2.2. Методика исследований
2.2.1. Вывод формул для определения коэффициента трения качения требуемой мощности механизма привода пилы
2.2.2. Описание экспериментальной установки
2.2.3. Объем и последовательность проведения опытов
2.3. Методика статистической обработки экспериментальных
данных
2.4. Результаты исследований
2.4.1. Результаты исследований деформации колес
2.4.2. Результаты исследований коэффициентов тяги и трения качения для сухой поверхности пилы

2.4.3. Результаты исследований коэффициентов тяги и
трения качения для мокрой поверхности пилы
2.5. Расчет числа приводных колес и требуемой мощности механизма привода пилы
2.6. Выводы и рекомендации
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ АЭРОСТАТИЧЕСКИХ НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛЕНТОЧНОПИЛЬНОГО СТАНКА
3.1. Вступительные замечания
3.2. Численный метод определения подъемной силы и расхода воздуха у плоских аэростатических опор
3.3. Постановка задач исследований
3.4. Результаты исследований
3.5. Выводы и рекомендации
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛОСКИХ АЭРОСТАТИЧЕСКИХ ОПОР
4.1. Описание экспериментальной установки
4.2. Методика исследований
4.2.1. Выбор постоянных и переменных факторов
4.2.2. Оценочные показатели и методы их измерения
4.2.3. Объем, содержание и последовательность проведения опытов
4.2.4. Обработка результатов опытов
4.3. Результаты исследований
4.4. Выводы и рекомендации
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПОЛОЖЕНИЯ ПИЛЫ НА КРИВОЛИНЕЙНЫХ АЭРОСТАТИЧЕСКИХ НАПРАВЛЯЮЩИХ
5.1. Вступительные замечания и постановка задач исследований
5.2. Описание экспериментальной установки
5.3. Методика исследований
5.3.1. Выбор постоянных и переменных факторов
5.3.2. Оценочные показатели и методы их измерения
5.3.3. Объем, содержание и последовательность прове-

станка с пильными шкивами возрастает в несколько раз за счет увеличения радиуса криволинейных направляющих (уменьшение напряжений изгиба), при этом свободная длина пилы Ь остается постоянной; уменьшения силы натяжения (уменьшение напряжений растяжения), так как имеется большой резерв устойчивости из-за сокращения свободной длины пилы Ь в несколько раз; исключения инерционности и биения шкивов (Да„ = 0). Открывается возможность использования ленточных пил, зубья которых оснащены твердым сплавом.
7. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования аэростатических опор и даны практические рекомендации по их конструированию. Определены конструкция и размеры секции аэростатических направляющих экспериментального станка, а также сила, необходимая для перемещения пилы по ним.
8. В ЦНИИМОДе создана экспериментальная установка, на которой проведены комплексные исследования по изучению особенностей пиления древесины пилой, движущейся по криволинейным аэростатическим направляющим.
9. В результате выполненных исследований были даны рекомендации по выбору типа секции аэростатической опоры, радиуса криволинейных направляющих, силы натяжения пилы, параметров механизма привода пилы. Определены: необходимая сила для перемещения пилы по криволинейным направляющим, требуемая мощность для узла резания и расход сжатого воздуха, исследовано качество пиления.
10. Рекомендации, полученные в результате исследований, воплощены в экспериментальном ленточнопильном станке ЛСД 150, спроектированном КБ ЦНИИМОДа, изготовленном на предприятиях г. Архангельска и установленном на экспериментальной базе АГТУ.
11. Не проводились исследования механизма привода пилы с двумя приводными колесами и коэффициента трения качения колес. Нет методики расчета числа приводных колес и требуемой мощности электродвигателя механизма привода пилы. Отсутствует программа расчета подъемной силы и расхода воздуха у различных типов плоских аэростатических опор. Не проводились исследования ус-