Повышение качества шкивов ленточно-пильных станков при эксплуатации Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Механизмы специальных систем

R. N. Khamitov, G. S. Averjanov Omsk State Technical University, Russia, Omsk

ELECTROMECHANICAL DAMPING ON THE PERIOD OF FLUCTUATIONS IN VIBRATION PROTECTION SYSTEMS OF LARGE-SIZED OBJECTS

The vibration protection device with an electromechanical damper for large-sized objects with the lowered vibration at dynamic loadings is offered. The vibration protection device on the basis of the electric motor is considered as an electrotechnical complex. The problems of development of the given vibration protection direction are formulated.

© Хамитов Р. Н., Аверьянов Г. С., 2010

УДК 658.58:621.9.06:523.01

А. В. Штанько, К. Ю. Филиппов, В. В. Янковский, А. А. Воробьев, И. Н. Спицын Сибирский государственный технологический университет, Россия, Красноярск

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ШКИВОВ ЛЕНТОЧНО-ПИЛЬНЫХ СТАНКОВ

ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Рассмотрена технология повышения качества шкивов ленточно-пильных станков. Изложены особенности процесса восстановления формы поверхности шкивов ленточно-пильных станков путем точения. Предложена методика динамической балансировки шкивов в собственных опорах станка.

Ленточно-пильные станки (ЛПС) - это комплекс механизмов и устройств для осуществления процесса пиления и раскроя заготовок из различных материалов. Специфика конструкции и условия работы лен-точно-пильных станков при скоростях резания порядка 40 м/с приводят к неравномерному износу обода шкива, возникающему вследствие протекания различных физико-механических и химических процессов. При этом нарушается траектория движения пилы, динамическая балансировка механизма главного движения, устойчивость полотна пилы, увеличивается износ опор, усиливаются усталостные явления в полотне пилы, уменьшается точность обработки изделий.

По наблюдениям авторов и данным деревообрабатывающих цехов, где в качестве головного оборудования используются ЛПС, фактический неравномерный износ обода шкива составляет от 0,8 до 1,4 мм, вследствие чего появляется осевая разбалансировка, которая отрицательно сказывается как на качестве получаемых деталей, так и на долговечности конструктивных элементах станка. При этом радиальное биение шкивов увеличивается в 1,5.. .2 раза.

На предприятиях, эксплуатирующих ЛПС, как правило, отсутствуют специальные станки для динамической балансировки шкивов, особенно больших диаметров, поэтому динамическую балансировку выполняют непосредственно на базовой конструкции ленточно-пильного станка.

Первой операцией технологии восстановления линейных размеров обода шкива является операция правки и формирования ремонтного профиля обода шкива.

Установлено, что в процессе работы вследствие контакта обода шкива с ленточной пилой происходит износ обода шкива. Поэтому перед динамической балансировкой необходимо произвести формирование профиля шкива. А поскольку шкивы ЛПС выполняются выпуклой формы, то для его формообразования используется копир в соответствии с профилем шкива. Для правки профиля шкива разработано специальное приспособление. Правка осуществляется точением, для которого используется резец, оснащенный эльборовой пластинкой. При правке шкивов с различными диметрами рекомендуемые режимы точения для резца обеспечиваются частотным преобразователем.

Второй операцией восстановления линейных размеров обода шкива является динамическая балансировка. Технологический дисбаланс, возникающий в процессе эксплуатации и ремонта, не должен превышать допустимых значений остаточного удельного дисбаланса по классу точности балансировки G 6,3 по ГОСТ ИСО 1940-1-2007 [2]. Известно, что вибрация создает дополнительную нагрузку на детали и механизмы станков, увеличивает износ контактных пар, разрушает подшипники в опорах и фундаменты. Считается, что снижение виброперемещения на 1 мкм обеспечивает уменьшение расходов по ремонту до 20 %.

Для устранения технологического дисбаланса авторами разработана методика динамической балансировки шкивов в собственных опорах.

Балансировка для станочных механизмов выполняется двумя методами: обработкой цапф и корректировкой вращающихся масс. Для выполнения операции балансировки шкивов в собственных опорах, уст-

Решетневские чтения

ранения технологического, эксплуатационного, конструктивного дисбалансов компоненты вибрации механизма измеряют виброметром.

Угол места установки балансировочного груза определяют аналитическим или графическим методом, т. е. построением векторов Sз.

Векторный треугольник строится следующим образом. На горизонтали откладывают двойное значение вектора Sь после чего методом засечек с концов двойного вектора ^ проводят дуги радиусами S2 и S3. Точка пересечения дуг представляет третью вершину треугольника со сторонами 2SЬ S2, S3. С вершины треугольника, расположенного между сторонами S2 и S3, строят медиану треугольника, получая вектор SIIр, представляющий амплитуду компоненты вибрации от пробного груза. Пересечение медианы со стороной треугольника 2Sl образует угол а, позволяющий определить место установки балансировочного груза.

Аналитически значение угла а, медианы Sпр, массы балансировочного груза mi и массы пробного груза mпр можно определить по следующим формулам:

а = агссс8(^2 + SI2p - ^2)/ 2^, (1)

= [2(+ Sз2 - 2^)]0,5/2, (2)

Щ = mпр ^ / ^пр , (3)

т^, = 0,2£М/Я(п/3 000)2, (4)

где S - виброперемещение, мкм; М - масса ротора, кг; Я - расстояние от оси вращения до центра масс пробного груза, мм; п - частота вращения ротора, мин1.

Создаваемый дисбаланс от пробного груза должен быть меньше фактической неуравновешенности

Предложенная технология восстановления работоспособности ленточно-пильных станков, совмещенная с балансировкой шкивов, увеличивает их ресурс технологической точности и качество обработанной поверхности в 3-4 раза.

Библиографические ссылки

1. Типовая система технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования / Минстанкопром СССР, Эксперим. НИИ металлорежущих станков ; под ред. В. И. Клягина. М. : Машиностроение, 1988.

2. ГОСТ ИСО 1940-1-2007. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Ч. 1. Определение допустимого дисбаланса. М. : Госстандарт России : Изд-во стандартов, 2008.

A. V. Shtanko, K. J. Filippov, V. V. Yankovsky, A. A. Vorobev, I. N. Spitsyn Siberian State Technological University, Russia, Krasnoyarsk

THE IMPROVEMENT OF THE QUALITY OF PULLEYS OF BAND MILLS AT OPERATION

In the paper the technology of improvement of quality of pulleys of band mills is considered. The features of the process of restoration of the form of a surface ofpulleys of band mills by turning are stated. The technique of dynamic balancing ofpulleys in the foots of the machine tool is offered.

© Штанько А. В., Филиппов К. Ю., Янковский В. В., Спицын И. Н., 2010