7.2.2 Вертикальные бревнопильные ленточнопильные станки

Вертикальные бревнопильные ленточнопильные станки широко применяют в зарубежной практике. В отечественном лесопилении они получают все большее

развитие. Достоинства ленточнопильных станков - снижение ширины пропила до 1,2… 1.5 мм (уменьшения ширины пропила на 1 мм приводит к увеличению выхода пиломатериалов на 2 %); возможность получать тонкие доски, толщиной до 6 мм; поворот бревна на заданный угол. На них ведут переработку среднего и толстомерного (диаметром до 1,5 м и более) сырья любых пород, с гнилью, большой кривизной, крупными сучкам в лесопильных потоках малой и средней мощности (до 100 тыс. м³ брёвен в год).

Такие станки имеют механизм резания, представляющий собой вертикально расположенную непрерывную пильную ленту, охватывающую два шкива – ведущий и ведомый. При этом сравнитель небольшая поперечная жесткость потолка ленточной жилы без направляющих обуславливает выведения инструмента из полоскости резания уже при небольших нагрузках, что приводит к снижению точности распиловки. Повышение динамической устойчивости и долговечности инструмента можно осуществить за счет применения односторонних термокомпенсационных направляющих ленточных пил [20]. При этом снижается разнотолщинность пиломатериалов в 2,0…2.5 раза и увеливается их полезный выход.

Станки бывают одно- и многопильные, одно- и многорядные с механизмом подачи циклического действия – тележечный и непрерывного – конвейерный. Применяемая здесь ленточная пила имеет ширину 80…250 мм, толщину 1,0…1,5 мм. Остановимся на некоторых моделях.

Российская компания «ТехАрсенал» (г. Ростов-на-Дону) выпускает однопильные ленточнопильные станки позиционно-проходного типа ТА-V-100, ТА-cart-4, TA-cart-DD4 и др., для индивидуального раскроя брёвен толщиной до 70 см и длиной до 6 м. Станки (рис.7.3) состоят из механизма

1

2

3

4

5

6

7

Рис.7.3 Общий вид бревнопильного ленточнопильного станка TA-cart- DD4: 1- пильный механизм; 2- каретка; 3- зажимное устройство; 4- поворотное устройство; 5- стойка; 6- рельсовый путь;7- пульт управления

резания 1, передвигаемой (возвратно-поступательно) по рельсовому пути 6 гидрофицированной каретки 2 с механизмами зажима 3 и поворота 4 бревна, а также пульта управления 7. Карешка – манипулятор преднзначена для загрузки, базирования и подачи бревна на пилу, возврата распиливаемого материала в исходное положение, а также для поперечных перемещений распиливаемого материала, на толщину отпиливаемой части перед каждым рабочим ходом. Шкивы имеют диаметр 1000…1400 мм; ширина и толщина пил соответственно 116…196 мм и 1,1…1,47 мм. Система управления процессом распиловки электронная, с оптимизацией раскроя бревна.

Распиловка брёвен здесь происходит следующим образом: сортимент загружается на каретку 2, по заданию оператора поворачивается вокруг оси с помощью кантователя 4 и фиксируется в заданном положение зажимами 3, расположенными на 4-х стойках 5. После этого каретка перемещается со скоростью до 85 м/мин по рельсовому пути 6. По окончании реза каретка возвращается в исходное положение со скоростью 80 м/мин, а бревно подаётся на пилу на величину, соответствующую толщине следующего отпиливаемого пиломатериала.

Увеличение производительности вертикальных ленточнопильных станков с кареткой (на 50…60 %) можно достичь за счёт применения пильных узлов с двумя пилами (рис.7.4) или установкой пил с двумя режущими кромками (рис. 7.5). Это даёт возможность получать ещё одну доску при рабочем (в первом случае) или возвратном (во втором случае) ходе каретки. Предварительное формирования на бревне вертикальной установочной базы – фрезерования его горбыльной части – позволяет получать пиломатериалы с более точной толщиной и меньшей шероховатостью R_m max 500 МКМ (рис. 7.4, поз. 2 и рис. 7.5, поз. 4).

3

2

1

Рис.7.4 Общий вид вертикального ленточнопильного станка фирмы Bongioani с двумя пилами: 1- каретка; 2-фрезерная головка; 3- ленточнопильный узел

3

1

2

5

6

4

Рис.7.5 Общий вид вертикального ленточнопильного станка с пилой с двумя режущими кромками:1 – накопитель бревен; 2- механизм поштучной выдачи сортиментов;3 – каретка; 4 – фрезерная головка СН1100; 5 – ленточнопильный станок SNT 1800 BICOUPE с пильным полотном с 2-мя режущими кромками; 6 – приемный роликовый конвейер

Для того, чтобы легче и быстрее производить загрузку, вращение и переворот бревна на каретке при кантовании, а также выгрузку полученных пиломатериалов без сколов и повреждений пильный узел и каретку выполняют под углом 17…30 ⁰(рис.7.6).

1

2

Рис.7.6 Общий вид вертикального ленточнопильного станка фирмы Bongioani (Италия) с наклонным пильным узлом (1) и кареткой (2)

Базирование брёвен относительно линии пропила на однопильных ленточнопильных станках возможно тремя способами: без смещения стоек каретки, параллельно оси и параллельно образующей (рис.7.7). Изменения ориентации бревна возможно индивидуальным перемещением стоек каретки.

При первом способе (рис. 7.7, а) стойки находятся на одной линии, параллельно линии пропила. При этом бревно прижимается к стойкам без потерь времени на индивидуальное их передвижение. Однако здесь имеется снижение выхода пиломатериалов, особенно при распиловке сильно сбежистых бревен, а также перерезание волокон древесины.

Рис.7.7 Способы базирования бревен на вертикальном однопильном ленточнопильном станке: а - без смещения стоек каретки; б,в – параллельно образующей и оси; 1 - линия пропила; 2 - бревно; 3 - стойки

При базировании бревен вторым способом (рис. 7.7, б) распиловка производится параллельно оси бревна. В этом случае стойки смещают вершину бревна в сторону линии пропила на половину величины сбега. Здесь при развальной схеме раскроя получают брус, симметричный оси бревна.

В третьем случае (рис. 7.7, в) распиловка производится параллельно образующей бревна, причем вершина бревна смещается стойками в сторону линии пропила на величину сбега. Достоинством этого способа является выпиловка досок полной длины без перерезания волокон древесины.

В поточных лесопильных линиях средней (50…60м³ в смену) и большой (90…120м³ в смену) мощности для распиловки бревен используют вертикальные ленточнопильные станки проходного типа. Они представляют собой пару (две или три пары, размещенных в технологической линии последовательно) вертикальных ленточнопильных станков 3 (рис.7.8, а), установленных на подвижных каретках симметрично продольной оси падающего конвейера 2. Расстояние между ленточными пилами изменяется по команде оператора с пульта управления 1 или автоматически от компьютерной системы с помощью гидравлических (или электромеханических) позиционеров 6.

а)

1

2

4

5

3

аа б)

Рис.7.8 Схема (а) и общий вид (б) сдвоенного вертикального ленточнопильного станка: “Ustükarli» (Турция) 1- пульт управления; 2- подающий конвейер; 3-сдвоеный ленточнопильный блок; 4,5- прижимные ролики; 6-позиционеры

Сдвоенные бревнопильные станки позволяет распиливать бревна диаметром до 60 см со скоростью до 60 м/мин за один проход на двухкантный брус и два сегмента. Если в таком оборудовании используется реверсивный подающий конвейер возможно получение кроме указанных пиломатериалов двух и более необрезных досок.

Вертикальные ленточнопильные станки имеют ряд конструктивных недостатков: значительные габариты по высоте вследствие наличия двух шкивов больших диаметров (1500 мм и более), нерегулируемую свободную длину рабочей части пильной ленты, снижающую ее жесткость при пилении малых диаметров бревен. Эти недостатки отсутствуют в ленточнопильном станке на аэростатческих опорах (рис.7.9) [6]. Станок состоит из основания 1, с установленным на нем приводным (лентоведущим) шкивом диаметром 1200 мм, который закрепляется на валу 3. Привод шкива осуществляется от электродвигателя 4 мощностью 30 кВт через муфту, которые вместе со шкивом устанавливаются на плите 5. Последняя перемещается по двум цилиндрическим направляющим 6 в опорах 7. Обеспечение постоянного натяжения пильной ленты толщиной 1,2 мм и шириной 175 мм осуществляется с помощью пневмоцилиндра. Аэростатические опоры 9 устанавливаются на основании станка с помощью стоек 8, позволяющих регулировать опоры по высоте. Установка их осуществляется таким образом, чтобы рабочая часть ленты 10 перекрывала высоту пропила бруса или бревна на величину 50…70 мм с целью снижения колебаний ленты.

Рис.7.9 Схема бревнопильного ленточнопильного станка на аэростатических опорах:

1 – основание; 2 – лентоведущий шкив; 3 – вал; 4 – электродвигатель; 5 – плита; 6 – цилиндрические направляющие; 7 – опоры; 8 – стойка; 9 – аэростатические направляющие; 10 – лента пильная; 11 – трубопровод сжатого воздуха

Радиусы ведущего шкива и аэростатических опор на участке контакта ленты одинаковы и равны 600 мм, что способствует снижению деформаци пильной ленты. Каждая из двух опор может перемещаться относительно друг друга, создавая оптимальную длину рабочей зоны пильной ленты. Между рабочей частью опор, покрытой антифрикционным материалом, и движущейся пильной лентой подается сжатый воздух давлением 0,6…0,7 МПа. На станке можно распиливать бревна и брусья при скорости подачи 20…50 м/мин и скорости резания 37 м/с. Однако такое лесопильное оборудование станкостроительной промышленностью пока не выпускается.