Обрезные, делительные и торцовочные станки

Обрезные станки. Раскрой широких досок на несколько узких (раскрой по ширине) и обрезка одной или двух кромок у необрезных досок, получившихся после распиловки бревен, производится на круглопильных станках для продольной распиловки, называемых обычно обрезными. По числу пил различают станки: однопильные, двухпильные и многопильные. Подача может в них осуществляться вальцами, цепью и гусеницами.

Однопильные обрезные станки применяются преимущественно для индивидуального раскроя широких досок на несколько узких. Наиболее производительным является станок с механическим гусеничным приспособлением для подачи. Подобный станок обычно имеет скорость подачи 10-60 м/мин и позволяет распиливать материал толщиной до 100 мм и наименьшей длиной 250 мм. На лесопильных предприятиях наиболее распространен двухпильный обрезной станок с вальцовой подачей, как на этом рисунке. В странах, применяющих индивидуальный способ распиловки, распространены мощные многопильные станки эджеры.

Двухпильный обрезной станок состоит из чугунной станины, в которой имеются неподвижный и подвижный столы, пильного вала, посылочного механизма, органов управления и ограждения. Пильный вал приводится в движение ременной передачей от электромотора и вращается в шариковых подшипниках. Он состоит из двух частей, основной и выдвижной, соединенных скользящей шпонкой. На обеих частях вала устанавливается по одной пиле, из которых одна является стационарной, а другая - передвижной.

Передвижная пила перемещается для того, чтобы получать обрезные доски любой ширины, одновременно с перемещением подвижного стола либо посредством гидропривода, либо вручную от рычага с рукояткой. Размер досок устанавливается по шкале, имеющейся на секторе. Рукоятка управления гидроприводом вынесена на отдельную стойку  впереди станка. Доски подаются на пилы тремя нижними и двумя верхними  рифлеными вальцами. Верхние вальцы для пропуска досок разной толщины устанавливаются на качающихся рычагах. Все вальцы приводные. Посылочные вальцы приводятся в действие от пильного вала через систему зубчатой, ременной и цепной передач. Таким образом, при любой остановке вала прекращается и подача досок на пилы, что повышает безопасность работы путем устранения возможного несоответствия между скоростью движения пил и скоростью подачи пиломатериалов.

Отечественной машиностроительной промышленностью выпускается усовершенствованный обрезной станок Ц2Д-5А. Основными особенностями нового станка являются:

1. наличие трех электродвигателей - пильного вала, привода подачи и гидронасоса для перемещения подвижной пилы;
2. увеличенная скорость подачи - до 150 м/мин;
3. дистанционное преселективное управление перемещением подвижной пилы, дающее предварительную команду на установку этой пилы на размер следующей доски в то время, когда производится пиление предыдущей доски; автоматическая установка (после прохода доски) подвижной пилы на заданный размер.

Такое управление сокращает время установки пилы и оставляет обрезчику больше времени на правильную оценку и определение оптимального размера ширины доски. Основные данные технической характеристики этого станка следующие: наибольший диаметр пил 400 мм, число оборотов пильного вала в минуту 2680, скорость подачи 80 и 120 м/мин, либо (при смене шкивов) 100 и 150 м/мин, ширина обрезки от 60 до 300 мм, размеры обрабатываемых пиломатериалов - наименьшая длина 1500 мм, толщина 13-100 мм, наибольшая ширина 630 мм, общая мощность электродвигателей 45,6 кет.

У обрезного станка работают двое рабочих: станочник-обрезчик, стоящий в конце стола, примерно в 5 л от обрезного станка, и его помощник, находящийся у ручки станка, с помощью которой он переставляет пилы на нужный размер доски. Старшим рабочим у обрезного станка является обрезчик, оценивающий доску и определяющий ее ширину. Определив ширину доски, он условным знаком показывает этот размер помощнику, который по указанному размеру ставит ручку на секторе станка. При отсутствии перегрузки на рассмотренных станках с дистанционным управлением может работать один рабочий.

Обрезчик заправляет в станок каждую доску так, чтобы получилась наибольшая ширина, которую он определил. После прохода очередной доски берется следующая. К обрезному станку доски чаще всего поступают с одной стороны по роликовому транспортеру.

Для предотвращения излишних потерь пиломатериалов по ширине все доски, включая и боковые, должны пропускаться только по одной штуке. Для правильной оценки обзола доски пропускаются наружной, узкой стороной вверх. Во время прохода через станок, т. е. во время пиления, доска не должна подправляться. После прохода досок через пилы обрезного станка получаются две рейки на всю длину доски. Рейки падают со стола и автоматически убираются транспортерами.

Дефектами при работе на обрезном станке могут быть: криволинейная обрезка кромок, неправильная ширина досок, нечистый пропил. Для бездефектной работы следует содержать станок в полной исправности, регулярно проверять его, тщательно и правильно подготовлять и устанавливать пилы.

Производительность и коэффициент использования обрезных станков. Если известны скорость подачи станка в минуту и коэффициент использования К, легко подсчитать производительность станка (пог. м в смену):

A = u * T * K

Коэффициент использования станка К составляется из коэффициента использования рабочего времени К_р и коэффициента использования машинного времени K_м.

К = К_р * K_м

Коэффициент К_р, учитывающий простои станка, при правильной организации работы может быть очень высоким (0,85- 0,95). Коэффициент К_м зависит от быстроты заправки доски и от того, насколько часто приходится переставлять пилу, т. е. менять размер досок. Доски поступают к станку от рамы в том порядке, в каком они были в поставе, т. е. почти каждая следующая доска имеет другую ширину. Таким образом, почти каждая доска требует перестановки пил.

На перестановку размера при одновременной заправке доски в станок обрезчики затрачивают 1-2 сек. Если считать, что подготовка доски для обрезки не будет задерживать работы станка, коэффициент Км будет зависеть только от времени на перестановку ручки у станка и от скорости подачи:

t₂ = 60 * l / u

K_м = t₂ / ( t₁ + t₂ ) = t₂ / t

• t1 - ручное неперекрываемое машинным временем время на одну доску, сек;
• t2 - машинное время на обрезку одной доски, сек;
• t - полное время на обработку одной доски, сек, t = t1 +t2;
• l - длина доски, м;
• u - скорость подачи, м/мин.

Увеличение скорости подачи станка несколько уменьшает значение коэффициента К_м, но не в такой степени, в какой увеличивается подача. На ручные операции по подготовке следующей доски оказывает существенное влияние состояние организации рабочего места обрезчика. Например, при подаче досок пакетами приходится переворачивать половину досок, так как они лежат узкой пластью вниз. Поэтому взятие некоторых досок часто требует большего времени, чем прохождение их через станок. Вследствие этого получаются большие межторцовые разрывы, снижается коэффициент использования машинного времени и производительность станка. Отсюда видно важное значение поштучной подачи досок на станок.

Эджеры. Эджеры - многопильные станки, рассчитанные в основном на получение максимального количества узких досок определенной ширины, а также на обрезку кромок у досок. Кроме того, эджеры могут выполнять функции делительного станка, распиливая тонкие брусья на доски. Они очень производительны; скорости подачи у них составляют 30-100 м/мин. Соответственно потребляются большие мощности, 50-200 кет. Часто станки устраиваются сдвоенными, при этом одна сторона предназначается для раскроя досок на заранее заданные постоянные размеры ширины; другая сторона снабжается несколькими пилами, две крайние из них являются подвижными. Сдвоенные станки имеют независимую друг от друга систему подачи со своими комплектами подающих вальцов. Подающие столы имеют приводные ролики, и рабочим не приходится толкать доски на вальцы, они только направляют их.

На больших заводах подающие столы в соответствии с просветом станка имеют большую ширину - до 2200 мм и больше; сдвоенные станки обслуживаются двумя рабочими. Эти станки могут иметь также обе стороны с регулируемыми расстояниями у двух крайних пил. При нерегулируемых пилах достигается большая пропускная способность станка, однако это связано с получением широких реек, идущих часто в отходы.

Ленточно-пильные делительные станки. Для деления толстых досок на более тонкие и для разделки толстых горбылей применяются вертикальные и горизонтальные ленточные пилы. Пропил мощных делительных пил 2,5-3,5 мм, скорость подачи до 90-120 м/мин. На горизонтальной пиле в связи с большой шириной просвета можно пропускать несколько досок или горбылей одновременно. Толщина отпиленной доски на горизонтальной пиле регулируется путем подъема и опускания пилы или роликовых столов, а в новейших станках-путем подъема планочного транспортера внутри станка.

Станок устанавливается таким образом, что системой поперечных и обратного продольного транспортеров обеспечивается многократный пропуск одного и того же материала.

На этом рисунке показан отечественный вертикальный делительный станок ЛД-125.
 
Техническая характеристика станка следующая. Диаметр пильных шкивов 1250 мм, высота пропила - наибольшая 400 мм, наименьшая 40 мм; размеры ленточной пилы: толщина 1,2 мм, ширина 125 мм, длина 7900 мм; скорость резания 40 м/сек; скорость подачи 5-40 м/мин; мощность электродвигателей привода пилы 20 кет, привода механизма подачи 1,7 кет.

Торцовочные станки. Станки для поперечной распиловки пиломатериалов (для раскроя по длине) называют в деревообработке торцовочными. Торцовочные станки различают по числу пил: однопильные и многопильные. К однопильным, применяемым на лесопильных заводах, относятся педальная балансирная пила и стационарная круглая пила. Разновидности однопильных станков - маятниковая и с прямолинейным движением пилы - из-за конструкции, неудобной для технологического процесса лесопиления, не нашли применения в лесопильном цехе.

На данном рисунке изображен педальный балансирный станок. Его устанавливают под рабочим столом таким образом, чтобы пила в нерабочем положении находилась под материалом. При нажатии на педаль пила поднимается над столом и производит пропил. Пильный вал находится на горизонтальной металлической раме, шарнирно укрепленной на стойках станины. Он приводится во вращение посредством ременной передачи от электромотора. Пила вместе с передней частью рамы поднимается педалью. Груз служит для уравновешивания поднимающейся части станка. Пила станка имеет 1530 оборотов в минуту, диаметр 500 мм и может распиливать доски шириной до 400 и толщиной до 150 мм. Мощность электродвигателя составляет 7 кет.

Отечественной промышленностью выпускается более совершенный станок ЦКБ-4 с подъемом рамы пилы посредством гидропривода. Такое устройство облегчает работу на станке и может дать наибольшее число подъемов пилы в минуту (10-12), что соответствует 4-5 доскам в минуту.

Существуют также примеры установки педального торцовочного станка в потоке лесопильного цеха, где этот станок предназначается для перерезки некоторых необрезных досок на части.

Здесь доски поступают по цепному транспортеру на стол с роликами. После осмотра и оценки на доске отмечается место перерезки. Рабочий у торцовочного станка передвигает доску так, что она располагается меткой над пилой. Прижимая доску к роликам стола руками, он нажимает ногой на педаль станка, пила поднимается и перерезает доску. При перерезке обрезных досок на точные стандартные длины сбоку стола с роликами устанавливается брус с нанесенными на нем мерами длины, согласно которым производится расторцовка досок. Мерные брусья, установленные строго под прямым углом к плоскости пилы, дают возможность получать торцовый срез под прямым углом к кромке досок.

Дефекты торцовки следующие: неточность размера длины досок, неперпендикулярность плоскости торца кромкам или пластям досок, нечистая поверхность торцов. Эти дефекты могут быть легко устранены соответствующей наладкой оборудования и пил.

Рассмотренный однопильный торцовочный станок работает в системе поточного производства по так называемому позиционному способу, характерной особенностью которого является отсутствие движения материала во время пиления. Имеются торцовочные станки, производящие пиление во время движения материала; подобный способ работы станков называется проходным. К таким станкам относятся стационарные торцовочные пилы и многопильные торцовочные агрегаты.Стационарные пилы представляют собой две или три круглые пилы, установленные по краям стола с поперечным цепным транспортером.

Доска подается цепями с упорами сначала на одну пилу (желательна подача на первую пилу комлевого конца доски), окончательно подравнивается рабочим, а затем после разреза поступает на вторую торцовочную пилу, находящуюся на другой стороне стола, где производится такая же работа с участием второго рабочего. Между первой и второй пилами доска подгоняется до упора, находящегося на линии второй пилы, специальным роликовым транспортером. Третий станок устанавливается на стороне вершинного конца доски.Скорость цепного транспортера доходит до 17 м/мин, что при расстоянии между упорами 0,7 м дает наибольшую производительность, около 25 досок в минуту.

Многопильный торцовочный агрегат снабжен рядом круглых пил (10-27), установленных в системе поперечного цепного транспортера на одной прямой (поперек транспортера). Каждая пила имеет самостоятельное управление: автоматическое, либо дистанционное с участием оператора. Пилы установлены на расстояниях друг от друга, соответствующих градации досок по длине. Одновременно могут резать любое число пил, но обычно включаются либо две пилы для получения одной доски стандартной длины, либо три-четыре; дополнительные пилы перерезают доску на более короткие части, либо вырезают дефектные места.

Агрегат подобного типа отечественного производства АТ27 имеет 27 пил с расстояниями между соседними пилами 250 мм. Он работает следующим образом.

Доски подаются на стол поперечного транспортера. Оператор, находящийся с одной стороны транспортера, осматривает их с обеих сторон, определяет места разрезов и дает команду через командоаппарат о включении в работу соответствующих пил. К достоинствам станка следует отнести большую производительность - до 40 досок в минуту и обеспечение точной длины досок.

Подобные станки распространены в США и Канаде, где они носят наименование триммеров.

Многопильный торцовочный станок, имеющий несколько пил, постоянно установленных над столом с поперечным транспортером, называется слешером. Применяется в основном для автоматической перерезки крупных отходов лесопильного производства - горбылей и реек.