Обработка лесоматериалов

Размещено на /

Поперечное пиление плоскими круглыми пилами

Исходные данные:

1. Наибольший диаметр хлыста в зоне пропила, см

2. Порода древесины

3. Влажность древесины, %

4. Число часов работы после заточки пилы, ч.


1. Диаметр пильного диска, мм


Обработка лесоматериалов (1)


где d – диаметр шкива на пильном валу, мм, d = (0,15 … 0,20) Ч D;

Dmax – наибольший диаметр хлыста в зоне пропила, мм;

c – запас на кривизну и неровность хлыста, мм, c = 10 … 20 мм;

e – припуск на перезаточку пилы, мм, e = 50 … 60 мм;

s – запас на ограждение привода пилы, мм, s = 15 … 20 мм.

Примечание: параметры пильного диска (диаметр, толщина, количество зубьев) принимают в соответствии с ГОСТ 980 – 80 (см. приложение).

2. Шаг зубьев пильного диска, мм


Обработка лесоматериалов (2)


где Z – количество зубьев, шт.

3. Ширина пропила, мм

Обработка лесоматериалов (3)

где a – толщина пильного диска, мм;

d – величина развода зубьев на одну сторону, мм, d = 0,7 мм.

4. Максимальная скорость надвигания пильного диска, м / с


Обработка лесоматериалов (4)


где i – коэффициент прочности зуба;

для твердой древесины: i = 0,2 … 0,3; для мягкой древесины: i = 0,3 … 0,4;

Vр – скорость резания, м / с, Vр = 50 … 60 м / с.

5. Подача на зуб, мм


Обработка лесоматериалов (5)


где U – скорость надвигания пильного диска, м / с, U ≤ Umax

6. Основное значение удельной работы резанию, Дж / м3


Обработка лесоматериалов (6)


где Uz – подача на зуб, мм;

b – ширина пропила, мм.

7. Поправочный коэффициент на влажность древесины


Обработка лесоматериалов (7)


где W – влажность древесины, %.

8. Поправочный коэффициент на затупление зубьев пилы


Обработка лесоматериалов (8)


где Т – число часов работы после заточки пилы, ч.

9. Удельная работа резания, Дж / м3

Обработка лесоматериалов (9)


где КП – поправочный коэффициент на породу древесины

Сосна: КП = 1,0 Ель: КП = 0,95 Осина: КП = 0,85

Берёза: КП = 1,25 Лиственница: КП = 1,1

10. Усилие резания, Н


Обработка лесоматериалов (10)


где b – ширина пропила, м;

H – средняя высота пропила, м, H = 0,56 Ч Dmax

11. Усилие надвигания, Н


Обработка лесоматериалов (11)


где Kс – коэффициент соотношения усилия резания и надвигания


Обработка лесоматериалов (12)


12. Мощность резания, кВт


Обработка лесоматериалов (13)


где h – коэффициент полезного действия привода пильного диска,

h = 0,92

13. Мощность на надвигание пильного диска, кВт


Обработка лесоматериалов (14)


где h – коэффициент полезного действия привода надвигания

пильного диска, h = 0,80 … 0,84.

14. Мощность электродвигателя пильного диска, кВт


Обработка лесоматериалов (15)


где Kм – коэффициент допустимой перегрузки по моменту, Kм = 1,5 … 1,8;

Kк – коэффициент использования кинетической энергии вращающихся масс, Kк = 1,15 … 1,20.


Основные размеры плоских круглых пил (ГОСТ 980 - 80)

D, мм a, мм Количество зубьев, шт.


Исполнение 1 Исполнение 2
900 3,6 4,0 72 96

3,2 3,6 120 -
1000 4,0 4,5 72, 120 96
1250 4,5 5,0 72, 120 96
1500 5,0 5,5 72, 120 96

Окорка круглых лесоматериалов на роторных станках

Исходные данные:

1. Порода древесины

2. Диаметр бревна, см

3. Длина бревна, м

4. Скорость подачи, м / с

5. Количество короснимателей, шт.

6. Ширина контактной кромки, см


Обработка лесоматериалов


1. Средний диаметр бревна, м


Обработка лесоматериалов (1)


где d – диаметр бревна, м;

L – длина бревна, м;

S – сбег бревна, м / м.

2. Объем бревна, м3

Обработка лесоматериалов (2)


3. Вес бревна, Н


Обработка лесоматериалов (3)

окорка лесоматериал раскалывание станок

где g – объемная масса древесины, кг / м3, g = 800 … 950 кг / м3.

4. Ширина снимаемой полоски коры, м


Обработка лесоматериалов (4)


где u – скорость подачи, м / с;

z – количество короснимателей, шт.;

n – частота вращения ротора, мин -1, n = 430 мин -1.

5. Удельное сопротивление окорке, Н / м


для ели:Обработка лесоматериалов (5.1)


для сосны Обработка лесоматериалов (5.2)


где b0 – ширина снимаемой полоски коры, мм

6. Усилие резания на одном короснимателе, Н


Обработка лесоматериалов (6)

где q – давление кромки короснимателя, Н / м, q = 15000 … 30000 Н / м;

b – ширина контактной кромки, м;

mк – коэффициент трения короснимателя, mк = 0,18 … 0,20.

7. Усилие холостого хода механизма подачи, Н


Обработка лесоматериалов (7)


где m1 – коэффициент трения подшипников подающих вальцов,

m1 = 0,01 … 0,05;

dп – диаметр подшипника, м, dп = 0,05 м;

f – коэффициент трения качения вальцов по бревну, м, f = 0,03 м;

dв – диаметр подающих вальцов, м, dв = 0,3 м;

iв – общее количество подающих вальцов, шт., iв = 6 шт.;

Gв – вес одного вальца, Н, Gв = 1300 Н.

8. Усилие на подачу бревна, Н


Обработка лесоматериалов (8)


где a0 – коэффициент соотношения между радиальным и осевым

усилиями, a0 = 0,2 … 0,3.

9. Скорость резания, м / с


Обработка лесоматериалов (9)


10. Вес ротора, Н

Обработка лесоматериалов (10)


где Mг – масса окорочной головки, кг, Mг = 670 кг;

Mк – масса короснимателя, кг, Mк = 6,9 кг.

11. Окружная скорость подшипника, м / с


Обработка лесоматериалов (11)


где dр – диаметр ротора, м, dр = 0,8 м.

12. Мощность привода ротора, Вт


Обработка лесоматериалов (12)


где mп – коэффициент трения подшипника ротора, mп = 0,01;

h – коэффициент полезного действия механизма привода ротора,

h = 0,80 … 0,85.

13. Мощность механизма подачи, Вт


Обработка лесоматериалов (13)


где h – коэффициент полезного действия механизма привода подачи,

h = 0,75 … 0,80.

14. Сменная производительность окорочного станка, м3

Обработка лесоматериалов (14)

где Т – время смены, ч., Т = 7 (8) ч.;

Тпз – подготовительно-заключительное время, ч, Тпз = 0,5 ч;

φ1 – коэффициент использования рабочего времени, φ1 = 0,85;

φ2 – коэффициент загрузки окорочного станка, φ2 = 0,8 … 0,9;


Средний сбег бревен хвойных пород

Толщина

бревна, см

12 … 13 14 … 18 20 … 22 24 … 26 28 … 30 32 … 34 36 … 38
Сбег, мм / м 7,5 8,0 9,0 10,0 11,0 11,5 12,5

Раскалывание короткомерных лесоматериалов

Исходные данные:

1. Порода древесины

2. Длина чурака, м

3. Диаметр чурака, м

4. Состояние древесины

5. Скорость движения цепи, м / с

6. Угол клина, град.

1. Вес чурака, Н


Обработка лесоматериалов (1)


где d – диаметр чурака, м;

L – длина чурака, м;

g – объемная масса древесины, кг / м3;

сухая: g = 750 … 800, сырая: g = 850 … 950, мерзлая: g = 900 … 950.

2. Коэффициент клина


Обработка лесоматериалов (2)


где r – угол трения клина о древесину; r = 110 … 140;

a – угол клина, град.

3. Коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры


Обработка лесоматериалов (3)


где B – расчетная ширина опоры, м;

если B і d, то B = d; если B < d, то B = 0,1 м (ширина опоры);

4. Удельное сопротивление раскалыванию, Н / м2


Обработка лесоматериалов (4)


где d – диаметр чурака, м;

L – длина чурака, м.

5. Сопротивление раскалыванию, нормальное к плоскости

раскалывания, Н


Обработка лесоматериалов (5)


где КП – поправочный коэффициент на породу древесины

Сосна, Ель: КП = 1,0 Берёза: КП = 1,2

КС – поправочный коэффициент на состояние древесины

Сухая: КС = 1,0 Сырая: КС = 1,1 Мерзлая: КС = 1,5

6. Усилие раскалывания чурака, Н


Обработка лесоматериалов (6)


где КЗ – коэффициент, учитывающий степень заострения

режущей кромки

для острой кромки: КЗ = 1,0; для затупленной кромки: КЗ = 1,10 … 1,15.

7. Усилие на упоре, Н


Обработка лесоматериалов (7)


где mт – коэффициент трения скольжения упора по опоре, mт = 0,15 … 0,22;

hо – высота упора, м, hо = 0,16 м;

Lхв – длина хвостовика упора, м, Lхв = 0,32 м.

8. Тяговое усилие цепи при раскалывании, Н


Обработка лесоматериалов (8)


где qт – вес погонного метра тягового органа, Н / м, qт = 200 Н / м;

Lo – длина транспортера, м, Lo = 2,0 … 2,5 м;

mг – коэффициент трения скольжения чурака по опоре, mт = 0,35 … 0,45

9. Мощность привода цепного колуна, Вт


Обработка лесоматериалов (9)


где U – скорость движения цепи, м / с;

h – коэффициент полезного действия механизма привода

цепного колуна, h = 0,80 … 0,85.

10. Сменная производительность цепного колуна, м3


Обработка лесоматериалов (10)


где Т – время смены, ч., Т = 7 (8) ч.;

Тпз – подготовительно-заключительное время, ч., Тпз = 0,5 ч.

φ1 – коэффициент использования рабочего времени, φ1 = 0,85;

φ2 – коэффициент загрузки цепного колуна, φ2 = 0,50 … 0,85;

Vч – объем чурака, м3;

m – коэффициент, учитывающий повторные расколы поленьев.

m = 1,0 ( диаметр чурака до 0,26 м );

m = 1,5 ( диаметр чурака 0,26 … 0,40 м );

m = 2,5 ( диаметр чурака более 0,40 м );


Окорка фрезерованием

Исходные данные:

1. Порода древесины

2. Время работы фрезы после заточки, ч

3. Влажность древесины, %

4. Толщина срезаемого слоя коры, мм

5. Толщина срезаемого слоя древесины, мм

6. Ширина окариваемой поверхности, мм

1. Величина подачи на нож, м


Обработка лесоматериалов (1)


где u – скорость подачи, м / с, u = 0,3 м / с;

m – количество ножей на фрезе, шт., m = 8 шт.;

w – угловая скорость фрезы, рад. / с, w = 103 рад. / с.

2. Основное значение удельной работы резания для древесины, Дж / м3


Обработка лесоматериалов (2)


где Uz – величина подачи на нож, мм;

hд – толщина срезаемого слоя древесины, мм.

3. Основное значение удельной работы резания для коры, Дж / м3


Обработка лесоматериалов (3)


где hк – толщина срезаемого слоя коры, мм.

4. Поправочный коэффициент на влажность древесины


Обработка лесоматериалов (4)

где W – влажность древесины, %

5. Поправочный коэффициент на затупление ножей


Обработка лесоматериалов (5)


где T – время работы фрезы после заточки, ч

6. Удельная работа резания для древесины, Дж / м3


Обработка лесоматериалов (6)


где КП – поправочный коэффициент на породу древесины

Ель: КП = 1,0 Осина: КП = 0,85 Берёза: КП = 1,25

7. Удельная работа резания для коры, Дж / м3


Обработка лесоматериалов (7)


где КП – поправочный коэффициент на породу древесины

Ель: КП = 1,1 Осина: КП = 1,15 Берёза: КП = 1,05

8. Удельная работа резания, дж / м3


Обработка лесоматериалов (8)


9. Толщина срезаемого слоя, м


Обработка лесоматериалов (9)


10. Мощность привода механизма резания, Вт

Обработка лесоматериалов (10)


где Z – количество фрез, шт., Z = 2 шт.;

b – ширина окариваемой поверхности, м;

h – коэффициент полезного действия механизма привода фрезы,

h = 0,80 … 0,85.

11. Сменная производительность шпалоокорочного станка, шт.


Обработка лесоматериалов (11)


где Т – время смены, ч, Т = 7 (8) ч.;

Тпз – подготовительно-заключительное время, Тпз = 0,5 ч;

φ1 – коэффициент использования рабочего времени, φ1 = 0,85;

φ2 – коэффициент загрузки шпалоокорочного станка, φ2 = 0,50 … 0,60;

Lш – длина шпалы, м, Lш = 2,75 м.


Расчёт параметров дисковой рубительной машины МРНП-30Н-1

Исходные данные:

1. Угол встречи вектора скорости резания с направлением волокон древесины a1, град

2. Угол наклона между линией лезвия ножа и направлением волокон древесины a2, град

3. Число ножей Z, шт

4. Выпуск ножей h, мм

5. Порода древесного сырья

6. Период работы машины

1. Минимальный диаметр чураков, мм


Обработка лесоматериалов


где Rp – радиус резания, Rp = 535 мм.

2. Длина элементов щепы, мм


Обработка лесоматериалов


3. Толщина элементов щепы, мм


Обработка лесоматериалов Обработка лесоматериалов


где σск., σсж – пределы прочности древесины на скалывание и сжатие

вдоль волокон, Па.

4. Угол встречи (угол среза элементов щепы ), град.


Обработка лесоматериалов


5. Удельная сила резания для конкретных условий, Н / м


Обработка лесоматериалов


где кρ – коэффициент, учитывающий затупление ножей

для острых ножей: кρ = 1,0

для затупленных ножей: кρ = 1,25

кw – коэффициент, учитывающий влажность древесины

кw = 1,1 (W = 25…30 %)

кw = 1,0 (W = 50…57 %)

кс – коэффициент, учитывающий состояние древесины

зима: кс = 1,4 лето: кс = 1,0

кп – коэффициент, учитывающий породу древесины

сосна: кп = 1,0 осина: кп = 0,85 ель, пихта: кп = 0,87

берёза: кп = 1,25 лиственница: кп = 1,07

6. Средний диаметр измельчаемых чураков, м


Обработка лесоматериалов


где dmin – минимальный диаметр чураков, м

dmax – максимальный диаметр чураков, м

7. Средняя ширина измельчаемого материала, м


Обработка лесоматериалов


8. Сила резания на ноже, Н


Обработка лесоматериалов


9. Угловая скорость ножевого диска, рад. / с

Обработка лесоматериалов

Обработка лесоматериалов


где n – частота вращения ножевого диска, мин -1

10. Скорость резания, м / с


Обработка лесоматериалов


где D1 – диаметр окружности, проходящей посередине длины ножей,

укреплённых на диске, м; D1 = 1070 мм.

11. Среднее число одновременно работающих ножей, шт.


Обработка лесоматериалов


где Н – толщина измельчаемого материала, м

(для круглых лесоматериалов Н = dср.)

12. Мощность резания, Вт


Обработка лесоматериалов


где η – КПД передачи от двигателя к ножевому диску, η = 0,95.

13. Установочная мощность электродвигателя, Вт


Обработка лесоматериалов

где Кз – коэффициент загрузки:

для рубительных машин с плоским диском:

малоножевых (8 ножей и менее): Кз = 0,7…1,0

многоножевых (более 8 ножей): Кз = 0,3…0,6

для рубительных машин с геликоидальным диском:

многоножевых (12 … 16 ножей): Кз = 0,1…0,3

по Nуст. выбираем электродвигатель.

14. Средняя угловая скорость ножевого диска, рад. / с


Обработка лесоматериалов


где Кд – коэффициент снижения угловой скорости ножевого диска,

Кд = 0,4…0,5.

15. Время резания, с


Обработка лесоматериалов


где Lбр – длина бревна, Lбр = Lмах

16. Время на восстановление ножевым диском нормальной угловой

скорости, с


Обработка лесоматериалов


где m – масса ножевого диска, кг; m = 1500 кг.

D – диаметр ножевого диска, м; D = 1,27 м.

17. Возможный коэффициент загрузки рубительной машины.


Обработка лесоматериалов


18. По значению К’з корректируем Nуст.

Если К’з > Кз, то Nуст. необходимо пересчитать:


Обработка лесоматериалов


19. Производительность рубительной машины, м3 / ч

(для круглых лесоматериалов)


Обработка лесоматериалов


где φ1 – коэффициент использования рабочего времени, φ1 = 0,7…0,8.

φ2 – коэффициент использования машинного времени

для многоножевых рубительных машин: φ2 = 0,1 … 0,4

для малоножевых рубительных машин: φ2 = 0,5 … 0,8


Размещено на

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: