Сравнительный анализ роликовых и конвейерных

автоподатчиков для фуговальных станков

Сулинов В.И., Хусаинов И.А.

(УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)

Среди средств механизации процесса обработки заготовок на фуговальных станках в основном используются роликовые и конвейерные автоподатчики. Роликовые автоподатчики отличаются конструктивной простотой, мобильностью. Принято считать, что конвейерные автоподатчики передают давление на заготовку одновременно в нескольких точках и поэтому деформируют ее в меньшей степени, чем роликовые.

По существующим нормам [1] допускаемая неплоскостность поверхности, получаемой в процессе обработки на фуговальных станках, не должна превышать 0,2 мм на длине 1000 мм. Чтобы снизить эффект «выпрямления» от сосредоточенного усилия ролик роликового автоподатчика в зоне переднего стола следует устанавливать [2] на расстоянии не более 80…90 мм от оси ножевого вала.

Из этих же соображений конвейерный автоподатчик над передним столом также должен находиться на минимальном удалении от оси ножевого вала 150…160 мм.

С учетом сделанных замечаний рассмотрим следующие схемы для нагрузок, воспринимаемых заготовкой при базировании ее на переднем столе фуговального станка при подаче роликами и конвейером.

Рис.1. Схема нагружения деталей на переднем столе

фуговального станка:

а – от сосредоточенной силы ролика;

б – от рассредоточенных сил конвейера.

Зададимся условием, что обрабатываются сосновые заготовки шириной В = 50 мм, высотой Н = 20 мм, длиной L = 1000 мм. Толщина снимаемого слоя h = 1 мм. Скорость подачи изменяется в пределах от V_s = 6 м/мин до V_s = 28 м/мин.

Подающий ролик удален от кромки стола перед ножевым валом на расстояние, а = 60 мм. Отсюда согласно рис. 1а в = 940 мм.

Подающий конвейер над передним столом занимает участок длиной 120 мм. Упругие элементы конвейера на этом участке располагаются с шагом 30 мм, см. Рис.1б.

Для того, чтобы сравнить, как деформируются заготовки под воздействием прижимного усилия со стороны подающего ролика и конвейера, были произведены соответствующие расчеты, результаты которых отражает график зависимости скорости подачи от прижимного усилия со стороны подающих органов Рис. 2.

Рис. 2. Зависимость прижимного усилия Q от скорости

подачи заготовки V_s

Прогиб заготовки под действием прижимного усилия Q находим по формуле

,

где Q – прижимное усилие, Н;

а и в – соответствующие участки для расчетной схемы Рис. 1;

Е - модуль упругости древесины;

J - момент инерции сечения заготовки;

L - длина заготовки.

В результате обработки расчетных данных (табл. 1) получим график зависимости прогиба заготовки от скорости подачи V_s , Рис. 3.

Рис.3. Зависимость прогиба заготовки от

скорости подачи

Роликовая подача	Vs	6	8	10	12	14
	y	0,088	0,111	0,136	0,165	0,2
Ковейерная подача	y	0,109		0,169	0,203

Табл. 1 – Расчетные данные

Из графика у = f(V_s) следует, что, не смотря на то, что конвейер воздействует на заготовку по схеме рассредоточенных сил, предельная величина деформации у³ 0,2 мм / 1000 мм у роликового автоподатчика обнаруживается при скорости подачи V_s = 14 м/мин, а у конвейерного - при скорости подачи V_s = 12 м/мин.

При постоянной скорости подачи V_s = 14 м/мин по мере увеличения высоты заготовки Н ее жесткость резко возрастает:

Н	20	25	30	40	50
у	0,2	0,097	0,056	0,023	0,012

Табл. 2 – Зависимость жесткости заготовки от высоты.

Отсюда можно сделать вывод о том, что направление по проектированию роликовых автоподатчиков является более перспективным.

Дальнейшее улучшение технических возможностей роликовых автоподатчиков возможно за счет привода переднего ролика через обгонную муфту [3]. Линейная скорость второго ролика, расположенного над задним столом второго ролика, может быть в 1,8…2 раза больше, чем у первого.

Незначительное снижение производительности при перебазировании заготовок с переднего стола на задний в данном случае вполне компенсируется увеличением скорости подачи под вторым роликом.

Библиографический список

1. Манжос, Ф.М. Испытание дереворежущих станков на точность [Текст] / Ф.М.Манжос. М., «Гослесбумиздат», 1956.

2. Бондарь, В.Г. Фуговальные станки для обработки древесины [Текст] /

В.Г.. Бондарь. М.: Лесн. пром-сть, 1983.

3. Тимофеев, Ю.П. Авторское свидетельство России № 642162 [Текст] /

Ю.П. Тимофеев, В.И. Сулинов, 1978.