CC BY
13
УДК 674.05:620.16
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕПНЫХ ПИЛЬНЫХ АППАРАТОВ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И АНАЛИЗ ПРИЧИН ИХ ОТКАЗОВ
THE PROSPECTS OF USING A CHAIN SAW DEVICES LOGGING
EQUIPMENT AND THE ANALYSIS OF THE REASONS FOR THEIR
FAILURES
Шевелева Е.В., Лысенко В.М.
(Брянский государственный инженерно-технологический университет, г.Брянск, РФ)
Sheveleva E.V., Lysenko V.M.
(Bryansk State Engineering-technological University, Bryansk, Russia)
Рассмотрена необходимость разработки и внедрения новых конструкций отечественного механизированного инструмента, проведен анализ причин повышенного износа и поломок составных частей пильных аппаратов
The necessity of development and introduction of new designs of the domestic mechanized tool is considered, the analysis of the reasons of the raised wear and breakages of components of saw devices is carried out
Ключевые слова: пильные цепи, пильные шины, износ, лесозаготовительное оборудование, цепной пильный аппарат
Keywords: saw chains, saw blades, wear, forestry equipment, chain saw machine
Необходимость разработки и внедрения новых высоконадежных конструкций отечественного механизированного инструмента в настоящее время возникла в связи с широким использованием в отечественной лесозаготовительной промышленности зарубежных машинных комплексов для заготовки древесины.
Это особенно важно в связи с тем, что значительная площадь лесов России находится в труднодоступной местности, поэтому часто использование многооперационных лесозаготовительных машин там затруднено.
Кроме того в своем составе многие леса имеют крупномерные деревья, которые недоступны для валки машинами. В России преобладает зимняя заготовка древесины, что также препятствует использованию машинной техники, и чтобы не останавливать технологический процесс, лесозаготовители переходят к механизированной валке деревьев. Кроме того, большинство лесозаготовительных предприятий относится к мелким, поэтому они не в состоянии содержать и обслуживать импортные дорогие машины. В связи с чем многие вынуждены возвращаться к ремонту и модернизации уже физически и морально устаревшей техники.
Бензиномоторные пилы также нашли широкое применение при рубках ухода за лесом, на лесосеках большой объем работ приходится на обрезку сучьев, на раскряжевку хлыстов.
Поэтому эффективность выполнения лесосечных работ зачастую зависит от надежности бензиномоторных пил, цепной пильный аппарат которых обладает рядом положительных качеств, такими как достаточно высокая производительность, удобство в эксплуатации и др.
Однако пильный аппарат не лишен и ряда недостатков, основной из которых - низкий моторесурс его составных частей по отношению к сроку службы лесозаготовительной техники.
Неудовлетворительные качество и работа отечественных пил привели к тому, что в России преимущественно используются инструменты импортного производства. Что в свою очередь привело к вытеснению продукции отечественных производителей.
В связи с этим важным является разработка и внедрение новых, более совершенных конструкций инструмента, не только не уступающих, но и превышающих по надежности и своим эксплуатационным показателям импортное оборудование.
Пильный аппарат состоит из четырех основных частей: пильной цепи, направляющей шины, цепной звездочки и масляного насоса.
Непосредственно рабочим органом, выполняющим полезную работу и имеющим наибольшую нагруженность, является пильная цепь. Движение цепи по пазу направляющей шины обеспечивают ведущие звенья, приводящие во вращение ведущей цепной звездочкой. Слева и справа поочередно располагаются режущие звенья. Режущие звенья соединяются между собой соединительными звеньями. Именно в шарнирных соединениях возникает самое большое трение, поэтому они должны прежде всего эффективно смазываться. Смазка осуществляется с помощью отверстий в ведущих звеньях и системы каналов, идущих от них к шарнирам цепи.
В результате работы цепь постепенно растягивается в шарнирных соединениях, такое растяжение цепи увеличивает износ цепной звездочки. Если просто заменить изношенную цепь на новую, то она очень быстро выработает свой ресурс именно по причине неравномерности износа компонентов пильного аппарата.
Неправильная регулировка и эксплуатация также могут привести к неестественному износу и поломкам составных частей пильных аппаратов.
В результате того, что пильная цепь чрезмерно удлинена и появился большой зазор в шарнирах цепи, шаг цепи не полностью соответствует шагу ведущей звездочки, а также в результате недостаточной смазки, спинка всех ведущих выступов может быть округлена. Также из-за слабого натяжения цепи, ведущие звенья выпрыгивают из паза шины, ударяясь об оголовник или хвостовик шины, что приводит к зарубинам на боковых поверхностях ведущих звеньев.
Односторонний боковой износ всех выступов ведущих звеньев, износ выступов ведущих звеньев в форме песочных часов может возникать в результате того, что пильная цепь колеблется в пазе шины в нерегулярной последовательности на обоих рядах зубьев.
Сильный износ поверхностей скольжения всех режущих зубьев и соединительных звеньев при незначительной наработке может возникать, если цепь работает при недостаточной смазке и ее полном отсутствии, при этом прикладывается чрезмерное усилие подачи. Вогнутые поверхности скольжения режущих зубьев и соединительных звеньев могут возникать при слишком сильно натянутой пильной цепи, работающей в условиях недоста-
точной смазки. Это приводит к перегреву цепи и трещинам в соединительных звеньях
Надтреснутые или выломанные передние кромки направляющих на всех режущих зубьях и соединительных звеньях возникают в случаях, когда пильная цепь ударяется о пильную шину при входе в нее.
Изношенные полозья шины приводят к проскальзыванию пильной цепи в пропиле. Причиной проскальзывания пильной цепи в пропиле, ее неплотного прилегания к шине, а также высокого износа поверхностей скольжения режущих зубьев и соединительных звеньев может быть расширение паза шины вследствие внешнего разрушительного воздействия. При износе полозьев шины в верхней части хвостовика и в нижней части шины, после оголовника, дальнейшая работа будет приводить к нарастанию скорости износа шины и повреждению пильной цепи.
На скорость износа цепи и шины и на работу пильных аппаратов оказывает сильное влияние и состояние ведущей звездочки. У профильной звездочки изнашиваются острия зубьев, а у кольцевой звездочки износ проявляется преимущественно по периметру.
Таким образом, основной причиной отказов пильных аппаратов является повышенный износ их компонентов, часто сопровождающийся недостаточной смазкой, что приводит к увеличению усилия подачи, низкой производительности и поломкам оборудования. При замене только одной из комплектующих пильного аппарата она будет быстро изнашиваться оставшимися поврежденными комплектующими. Поэтому для повышения работоспособности цепных пильных аппаратов необходимо разрабатывать методы повышения их износостойкости, в том числе совершенствование смазочной системы.
Список использованных источников
1. Бензиномоторные пилы. Устройство и эксплуатация/ под ред. И.В. Григорьева. СПб.: Издательско-полиграфическая ассоциация вузов . 2017.- 206 с.
2. Памфилов Е.А., Шевелева Е.В.. Закономерности изнашивания цепных пильных аппаратов лесозаготовительного оборудования // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. 2018. № 11. С. 44-48.
3. Памфилов Е.А., Шевелева Е.В. Особенности исследования изнашивания режущих инструментов для переработки древесных материалов // Лесн. журн. 2017. № 6. С. 89-103. (Изв. высш. учеб. заведений).
