Станок СР4-1 (стр. 5 из 7)
Для этого необходимо:
а) установить тип решаемой задачи;
б) в § 26 [10] найти общие методические рекомендации по решению задачи данного типа и изучить их;
в) выписать необходимые расчетные формулы для данного процесса резания;
г) установить величины, подлежащие определению с помощью справочных материалов, отыскать эти справочные материалы в приложениях и выписать их шифры;
д) записать рабочий алгоритм решения задачи и сравнить его с контрольным;
е) из рабочих алгоритмов выбрать расчетные формулы, начиная с конца алгоритма, подставить в них исходные данные, провести вычисления и к полученным ответам написать соответствующую размерность;
ж) по выполненным расчетам построить поясняющие рисунки: схемы процессов резания, в масштабе, с указанием заданных параметров и полученных сил резания.
4.1.3 Расчет производительности станка
Деревообрабатывающее оборудование может работать в проходном и цикловом режимах. Производительность определяется: для оборудования проходного типа
, шт.; (4.1)для позиционного оборудования
, шт.; (4.2)где Т – продолжительность наблюдения (мин, час, смена); КП – коэффициент производительности; КИ – коэффициент использования; VS – скорость подачи, м/мин; L – длина заготовки, м; Z – число одновременно обрабатываемых заготовок, шт.; tц – время цикла, мин.
Время цикла определяется как сумма продолжительности вспомогательных операций и рабочего времени, затрачиваемого непосредственно на выполнение технологической операции при обработке (резание, шлифование, прессование и т.п.)
Значение коэффициентов КП и КИ для различных видов оборудования можно рассчитать по формулам, данным в главе 28 [13]. В технической литературе эти коэффициенты могут быть названы соответственно: использования машинного времени и использования рабочего времени.
В нашем примере расчет производительности станка ведем по формуле (32), поскольку рейсмусовый станок СР4–1 является станком проходного типа.
На этом станке можно обрабатывать одновременно только одну заготовку, поскольку подающий валец несекционный, т.е. Z = 1. При подаче торец в торец заготовок длиной L = 1,5 м на скорости VS =12 м/мин (как пример) и наиболее типичных КП = 0,75 и КИ = 0,80 при продолжительности смены Т = 480 мин, получим:
ПСМ = (480 · 12 · 1 · 0,75 · 0, 80) / 1,5 = 2304 штук в смену.
4.2 Конструкторские расчеты
4.2.1 Расчет тягового усилия механизма подачи
Следующим этапом курсовой работы является определение тягового усилия механизма подачи для обеспечения выполнения технологического процесса – пиления, фрезерования, сверления и т.д. В деревообрабатывающем оборудовании наибольшее распространение получили вальцовые, конвейерно-гусеничные и вальцово-гусеничные механизмы подачи фрикционного типа, обеспечивающие эффективную подачу заготовок при проходном способе обработки.
Силой тяги (тяговым усилием) называют силу Fт, Н, которую необходимо приложить к заготовке для осуществления движения подачи. Движение возможно, если
, (4.3)где Fc – сила сопротивления подаче, Н.
Сила тяги рифленого подающего вальца F′тв (рис. 5, а) равна
; (4.4)гладкого подающего вальца F′′ТВ (рис. 5, б)
; (4.5)гладкого подающего вальца, работающего по схеме (рис. 5, в)
; (4.6)подающего конвейера FТК (рис. 5, г)
, (4.7)где F′Q и F′′Q – сила давления на древесину соответственно рифленого и гладкого подающих вальцов, Н;
F′q и F′′q – сила давления соответственно контактирующего элемента скольжения и качения, Н;
ц1 и ц2– коэффициенты сцепления рифленого и гладкого вальцов с древесиной (Приложения Д и Е);
ц3 – коэффициент сцепления гусеничного конвейера с древесиной (Приложение Ж);
Gd – сила веса детали, Н.
Силы сопротивления подаче Fc вследствие трения заготовки об элементы станка для рассмотренных выше схем соответственно определяются из уравнений:
 |
 |
Расчетные схемы для определения тяговых усилий механизмов подачи фрикционного типа
а)
µ/r′к; (4.8)б)
; (4.9)в)
; (4.10)г)
, (4.11)где F′св и F′′св – усилие сопротивления подаче соответственно при рифленом и гладком вальцовом механизмах;
Fск – то же при гусеничном;
м – коэффициент трения качения гладких вальцов (роликов) по древесине;
ѓ – коэффициент трения скольжения древесины по стали (в начале движения ѓ = 0,6, во время движения – 0,4);
ѓ1 – коэффициент трения скольжения в направляющих (ѓ1= 0,15 – 0.25);
r′к – радиус к – го неприводного вальца (поддерживающего ролика), расположенного в столе станка, см;
ri – радиус i – го прижимного ролика, см;
Gк – сила веса верхней части конвейера, Н.
Для обеспечения надежной подачи заготовки механизмом подачи станка необходимо выполнить условие:
, (4.12)где б – коэффициент запаса, равный 1,3 … 1,5;
∑ Fc – сумма сил сопротивления подаче.
Сумма сил сопротивления подаче ∑Fc включает следующие составляющие:
, (4.13)где ∑Fs – сумма всех составляющих сил резания, направленных навстречу подаче;
∑F – сумма сил трения, противодействующих подаче.
Методика расчета составляющих сил резания, направленных навстречу подаче, подробно представлена выше, а также в целом ряде источников [12, 13]. В данном случае мы подробно остановимся на методике расчета суммарной силы трения ∑F, противодействующей подаче.
Преобразуем функциональные схемы станков с типовыми механизмами подачи в расчетные, расставив на них действующие силы (рисунок 6).
Для станков с вальцовой подачей (рис. 6, а, б) суммарная сила трения
, (4.14)где ∑Fсв – суммарная сила трения при вальцовой подаче, Н;
– суммарная сила трения от воздействия m прижимов с контактирующими элементами скольжения, Н;  |
Функциональные схемы станков: а) круглопильный с вальцовой подачей; б) продольно – фрезерный с вальцовой подачей; в) круглопильный с конвейерно-гусеничной подачей
– то же от воздействия n прижимов с контактирующими элементами качения, Н; 
– сила трения от воздействия на заготовку неприводных роликов, расположенных в столе станка под подающими вальцами, Н; 
– сила трения детали о стол станка, Н; F′qj – давление j – го прижима с контактирующим элементом скольжения, Н; F′′qi – давление i – го прижима с контактирующими элементами качения, Н; m и n – соответственно общее количество прижимов с контактирующими элементами скольжения и качения; ri – радиус i-го прижима качения (вальца), см; FQк – давление к – го подающего вальца, Н; l – общее количество подающих вальцов; rк – радиус к – го неприводного ролика (вальца), расположенного в столе станка, см.C учетом выше изложенного
. (4.15)При расчетах механизмов подачи следует учитывать:
1) при наличии на станке прижимов с контактирующими элементами лишь одного типа (например, только элементами качения), члены уравнения (4.15), описывающие воздействие прижимов другой конструкции (скольжения), приравниваются к нулю;
2) на практике, как правило, с целью унификации конструкции станка принимают r1 = r2 = … ri, r′1 = r′2 = … r′к, F′′q1 = F′′q2 = … = F′′qj; при одинаковой конструкции подающих вальцов (например, все подающие вальцы – рифленые) допускается, что F′Q1 = F′Q2 = … = F′Qк.