Агрегатные станки и линии в лесопилении

Категория:
Деревообрабатывающие станки


Агрегатные станки и линии в лесопилении

Стремление повысить производительность и наиболее полно использовать сырье в производственном процессе привело к созданию агрегатированных станков, на которых выполняют несколько операций. Агрегатированные станки компонуют из нормализованных сборочных единиц и механизмов, агрегатных головок, смонтированных на одной станине, или из модулей. Модулем называется автономно действующая система, предназначенная для выполнения одной или нескольких операций.

Агрегатные станки для выполнения разнородных технологических процессов называются станками-комбайнами. Высшей формой агрегатирования машин являются автоматические линии. Агрегатирование может быть последовательным, параллельным и смешанным.

Последовательное агрегатирование применяют для выполнения сложных и трудоемких работ при последовательной обработке объекта труда различными инструментами. Отдельные операции выполняют на своих позициях в технологической последовательности. Одновременно на позициях за один цикл обрабатывают детали, количество которых равно числу позиций.

Различают круговое или линейное расположение позиций, т. е. машин. При большом количестве позиций, размещенных по окружности, ‘значительная площадь внутри контура пропадает. Более рационально расположение рабочих позиций в линию. При такой компоновке получают автоматическую или полуавтоматическую линию.

К таким линиям относятся все потоки в лесопилении. Это диктуется самим технологическим процессом (продольное распиливание бревен), а также формой и размерами обрабатываемого материала.

Параллельное агрегатирование применяют для обработки простых изделий, когда разбивать технологический процесс на операции нецелесообразно. Производительность повышают путем установки параллельно работающих одинаковых станков или монтажа нескольких целевых механизмов на одной станине. Это позволяет сократить номенклатуру оборудования, размеры рабочих площадей и количество рабочих. При этом виде агрегатирования станки можно компоновать по линейному или круговому принципу.

Смешанное агрегатирование сочетает последовательное и параллельное, что приводит к повышению производительности оборудования.

В лесопилении на агрегатных станках и линиях за один проход бревна получают технологическую щепу, стружку для древесностружечных плит, двухкантный (четырехбитный) брус, обрезные доски. Широко применяют фрезерно-брусующие модули, на основании которых компонуют фрезерно-брусующие станки.

Обработка бревен может быть с использованием цилиндрических, торцово-конических или конических многорезцовых фрез. В случае парного расположения фрез одновременно обрабатываются две противоположные стороны бревна с формированием двухкантного бруса.

При использовании цилиндрических фрез на скоростях подачи более 18 мм на нож качество обработки пласти ухудшается, в зонах сучков появляются сколы. Фрезы получают вращение от электродвигателей через карданные передачи. Такой передаточный механизм позволяет перемещать фрезерные суппорты при настройке на обрабатываемые диаметры бревен в вертикальной плоскости.

Рис. 1. Схемы фрезерно-брусующих модулей с фрезами:
а — цилиндрическими, б — торцово-коническими, в — многорезцовыми торцово-коническими; 1 — карданный вал, 2 — цилиндрическая фреза, 3 — торцово-коническая фреза, 4 — суппорт, 5 —винтовая передача, 6 — гидропозиционер, 7— многорезцовая торцово-коническая фреза

Торцово-конические фрезы обеспечивают более качественную обработку пласти бруса. Ножи, расположенные на конической поверхности фрезы, измельчают в щепу горбыльную часть бревна. Фрезы приводятся во вращение или непосредственно от электродвигателей, или через клиноременную передачу. Двигатели и фрезы расположены на отдельных суппортах 4, которые перемещаются симметрично относительно продольной оси просвета по направляющим при настройке.

Более качественную щепу и стружку получают при применении торцово-конических многорезцовых фрез. Режущие элементы на таких фрезах расположены по спирали, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки при резании с получением высококачественной продукции.

Парные режущие модули размещены на общей станине, на которой монтируют и механизм подачи. Суппорты фрез перемещаются гидропозиционерами с дискретной, т. е. прерывной, настройкой 0,5 мм. Бревно поступает в станок с конвейера.

Сдвоенный фрезерно-брусующий станок ФБ-3 представляет собой машину, работающую по принципу параллельного агрегатирования. По направляющим станины перемещаются при настройке правый и левый суппорты, на которых смонтированы в подшипниковых опорах рабочие валы с коническими фрезами. Валы приводятся во вращение от электродвигателей через клиноременную передачу. Для приема бруса, его вытягивания и выравнивания на суппортах устанавливаются механизмы подачи, в корпусах которых смонтированы приводные вальцы. Передние вальцы рифленые и прижимаются пружинным механизмом, а задние гладкие. Они приводятся во вращение от электродвигателей постоянного тока через эластичную муфту, червячный редуктор и зубчатую передачу. Суппорты при настройке перемещаются гидропозиционерами с дискретностью хода 0,5 мм.

Фрезернопильный модуль объединяет в себе механизм фрезерования с торцово-конической фрезой и ленточнопильный механизм. Суппорт модуля установлен на цилиндрических направляющих, что позволяет перемещать механизмы резания при настройке. Для расширения настроечных возможностей механизмы могут перемещаться раздельно.

Рис. 2. Сдвоенный фрезерно-брусующий станок ФБ-3:
а — кинематическая схема, б — фрезернопильный модуль; 1 — суппорт, 2, 17— направляющие, 3, 7 — электродвигатели, 4, 16 — фрезы, 5 — вал, 6, 9 — клиноре-менная и зубчатая передачи, « — редукторы, 10 — механизмы подачи, 11, 12 — вальцы, 13 — пружинный механизм, 14 — гидропозиционер, 15 — ленточнопильный механизм

На основе разработанных модулей компонуют полуавтоматические и автоматические линии. В частности, станок ФБ-3 входит в линию ЛФП-2. Эти линии создают способами последовательного и параллельного агрегатирования. При значительном сокращении производственных площадей и оборудования по сравнению с лесопильным потоком на линиях можно получать из бревен необходимый вид пиломатериалов и технологическую щепу.

Линия агрегатной переработки бревен ЛАПБ-2 предназначена для переработки агрегатным способом окоренных бревен хвойных пород диаметром при вершине 12…24 см и длиной 4…7,5 м на пиломатериалы и технологическую щепу. Устанавливают линию в цехах лесопильных заводов, леспромхозов, целлюлозно-бумажных и других предприятий. Линию обслуживают двое рабочих — оператор и его помощник.

Рис. 3. Линия агрегатной переработки бревен ЛАПБ-2:
1 — ролик, 2, 14 — конвейеры, 3 — отсекатель, 4, 5, 7, 8 — фрезы, 6, 12 — рифленые вальцы, 9, И — гладкие вальцы, 19 —пила, 13 — разделительное устройство, 15 — опорная площадка, 16 — цепные контуры

Состоит линия из накопителя с механизмом поштучной выдачи бревен, подающего конвейера, узлов первичного и вторичного фрезерования, узла пиления, механизма подачи и роликового конвейера. Просвет на фрезернопильном агрегате 630 мм.

Накопитель включает в себя две рамы сварной конструкции, цепной конвейер и отсекатель, который обеспечивает поштучную выдачу бревен. Вал отсекателя поворачивается с помощью пневмоцилиндра.

Подающий конвейер состоит из двух цепных контуров с призматическими зажимами, подъемной платформы с опорной площадкой и поддерживающего подпружиненного ролика. Цепные контуры расположены на сварных рамах, которые перемещаются в поперечном направлении на зажиме бревна. Ролик поддерживает комель бревна длиной 6 м и более.

Узел первичного фрезерования предназначен для предварительного формирования сечения. Он включает в себя верхнюю и нижнюю фрезы, расположенные одна над другой. Положение нижней фрезы постоянное, а верхней — переменное для настройки по диаметру бревна.

Каждая фреза приводится в действие от индивидуального электродвигателя.

Узел вторичного фрезерования служит для переработки на технологическую щепу боковых поверхностей бревна и зачистки горизонтальных поверхностей, обработанных при первичном фрезеровании. Он состоит из верхней и нижней фрез. Отличие этого узла первичной обработки состоит в том, что верхняя фреза вынесена вперед относительно нижней для обработки боковых поверхностей бруса по всей его высоте.

Пильный узел предназначен для раскроя бруса на обрезные доски с максимальной высотой пропила 210 мм. Узел представляет собой вал с набором дисковых пил, обеспечивающих выпиливание за один проход досок. Сзади за каждой пилой устанавливают расклинивающие ножи. Пильный вал приводится в действие от электродвигателя, который соединен с валом через втулочно-пальцевую муфту.

Механизм подачи агрегата вальцового типа состоит из пяти нижних, пяти верхних прижимных вальцов и пары вертикальных вытяжных вальцов. Все вальцы приводные. Две пары рифленых вальцов расположены после узла первичного фрезерования, одна пара гладких вальцов — после узла вторичного фрезерования, а две пары гладких вальцов — после пильного узла. Вытяжные вальцы рифленые. Их устанавливают на выходе из станка.

Верхние вальцы значительно большего диаметра, чем нижние, и закреплены на приводных валах, которые установлены на качающихся коромыслах. Вальцы поднастраивают по высоте от гидропозиционеров с таким расчетом, чтобы расстояние между верхними и нижними вальцами было меньше толщины бруса на 10… 15 мм.

Благодаря большому диаметру верхние вальцы легко накатываются на подаваемый материал. Вытяжные вальЦы устанавливают на расстоянии одно от другого меньше ширины бруса на 5…10 мм.

Механизм подачи приводится в действие от электродвигателя через коробку передач, обеспечивающую дистанционную установку трех скоростей подач: 24; 30; 36 м/мин.

Позади агрегата устанавливают приводной роликовый конвейер. Над ним по всей длине смонтировано разделительное устройство, состоящее из двух параллельных пластин.

Линия самонастраивается по диаметру бревна и может работать в автоматическом режиме. При переработке бревен на такой линии выход пиломатериалов на 3…5% меньше, чем при переработке на лесопильных рамах. Однако это оборудование отличается большей пропускной способностью и меньшими трудозатратами. Общая установленная мощность на линии 342 кВт.

В целях повышения экономической эффективности технологического процесса при продольном распиливании бревен созданы полуавтоматические линии, в которых наряду с пильными агрегатами устанавливают фрезерное оборудование. Такие линии называют фрезернопильными. При обработке бревен на таких линиях краевая часть бревна фрезерными агрегатами перерабатывается в технологическую щепу, а центральная часть — в пилопродукцию.

Фрезернопильная линия КПБ-1 предназначена для переработки тонкомерных бревен. Цепным конвейером бревно подается на парный блок вертикально расположенных фрез, которые формируют боковые поверхности бруса, перерабатывая в технологическую щепу горбыльную часть бревна. Последовательно на ходу процесса двухкантный брус обрабатывается парным блоком торцово-конических фрез, расположенных горизонтально.

Рис. 4. Фрезернопильные линии моделей:
а — КПБ-1, б — ЛБЛ-1, а — ЛФП-2; 1, 12, 16, 18, 21 — конвейеры, 2, 3, 19 — фрезы, 4, 6 —вальцы, 5, 20— пилы, 7—механизм подачи, 8, 15 — накопители, 9 — механизм поштучной выдачи, 10, 12 — кантователи, 11 — ленточнопильный агрегат, 13 — разделительное устройство, 14 — кабина оператора

Формируются горизонтальные параллельные поверхности с выработкой технологической щепы. Подающие вальцы перемещают четырехбитный брус в зону пильного блока, состоящего из набора дисковых пил, где брус распиливается на обрезные диски. Вытяжные вальцы удаляют доски из зоны агрегата для дальнейшей обработки.

Фрезернопильная линия ЛБЛ-1 предназначена для продольной распиловки круглых лесоматериалов с наибольшим диаметром в комле до 60 см и длиной до 6,5 м.

Бревно из накопителя механизмом поштучной выдачи бревен подается к кантователю, который его разворачивает и центрирует. Сцентрированное бревно зажимается торцовыми штангами механизма подачи. По заданной программе бревно распиливается на сдвоенном ленточнопильном агрегате. После распиловки боковые доски разделительным устройством отделяются, а центральный брус роликовым конвейером перемещается дальше для последующей обработки. Каретка механизма подачи с разведенными штангами возвращается в исходное положение для приема очередного бревна. Скорость подачи регулируется в пределах 5…60 м/мин.

Режим работы линии полуавтоматический. Управляет всем процессом один оператор. Установленная мощность 132,5 кВт.

Фрезернопильная линия ЛФП-2 предназначена для переработки окаренных бревен хвойных пород диаметром в комле до 32 см и длиной 3…7.5 м.

Бревна из накопителя 15 выдаются поштучно на цепной конвейер загрузки и, проходя через кантователь, где они ориентируются кривизной вниз, цепным конвейером подаются со скоростью 40; 60 м/мин в фрезерно-брусующий станок. На этом станке краевая часть бревна коническими фрезами перерабатывается в технологическую щепу и формируются верхняя и нижняя пласти двухкантного бруса. Полученный брус вытяжными вальцами подается на круглопильный станок и распиливается пилами на доски, которые поступают на роликовый конвейер. На линии можно выпиливать брус толщиной 78…186 мм. Общая установленная мощность электродвигателей 367 кВт.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум