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树枝粉碎机粉碎部分设计(三维建模CAD图纸)

发布时间:2020-09-17 15:32

  XX大学XX学院毕业设计说明书 绪论1.1 课题研究背景,目的及其意义 城市绿化过程中,每年都要修剪下大量的树枝。修剪下的树枝形状各异、大小不 等、粗细不均,收集整理十分不便。由于枝桠蓬松,运输效率低,费时又费力,而且 运输安全性差。而运出的枝桠,部分被送到垃圾场,部分被烧掉。虽然树枝处理了, 但污染了环境,浪费了人力物力。因此枝桠处理不但是令市政部门头疼的问题,也是 工厂、学校、小区、果园等每年都要面临的问题。 将树枝就地粉碎削片,不仅可以节省运输成本、.减少树枝堆积用地、净化环境, 削片粉碎后的枝叶碎渣还可以用于生产有机堆肥,改良土壤,进行循环利用;或加工 成制浆造纸和生产人造板所需的工艺木片;或进行粉碎后再利用,制作成压缩燃料块 或作为裸露地覆盖物,能变废为宝。近年来,树枝削片粉碎处理悄然兴起,这不仅大 大地改变了以往靠人力处理枯枝落叶的模式、加快了树枝树叶的处理速度,而且节省 了费用,还减轻了工人的劳动量,成了枝桠处理的必然发展趋势。 因此,研制树枝粉碎削片机,对提高枝桠处理效率、扩大枝桠的用途、提高枝桠 的利用率、节约资源、美化环境具有重要意义。 1.2 枝桠粉碎机的分类特点及其工作原理 树枝粉碎机是将原木、采伐与抚育剩余物(枝桠、梢头木、树根、小径木等)以及 木材加工剩余物(如板皮、板条、碎单板、木芯等)加工成一定规格长度木片的设备。 它属于备料设备,但也是十分重要的。其切削特征是纵端向切削,主要参数是削出木 片的长度。对枝桠粉碎机的主要工艺要求是:削出的木片长度应均匀一致,其合格率 应在允许范围内,且应厚度均匀,切口大而平滑,产生的碎料少,削出的木片的尺寸 规格依使用要求而定。 随着人造板工业的发展和原木资源的日益缺乏,利用各种剩余制品削制工艺木片 作为充分利用木材资源、提高木材综合利用率的主要手段的观点,已得到了人们的普 遍赞同,削片机的种类也随之而日益增多。 树枝粉碎机按切削机构的形状可分为鼓式和盘式,它们的结构简图如下图: 1.轴承座 2.主轴 5.飞刀6.侧刀 1.1盘式枝桠粉碎机结构简图 要把枝桠加工成碎片, 首先需要人工将枝桠材放进料斗, 木材在人力或进料机构 的压力作用下进入削片机, 当木材的端面碰到飞刀刀盘端面时, 进给停止, 飞刀转到 切削位置开始切削, 由于飞刀有一定角度, 当切入木材一定深度时, 木材受到飞刀切 削面的分力、刀盘和料斗( 或底刀)的阻碍作用, 局部沿木材纤维方向崩裂成木片, 前刀面飞出。切削过程中,木材在压力和飞刀切削分力的作用下,向刀盘方向进给, 使切削加工得以连续进行, 完成整根木材的加工。 鼓式枝桠削片机机座采用高腔度钢板焊接而成,是整台机器的支承基础;刀辊上 安装两把飞刀,用专门制造的飞刀螺栓,通过压力块,把飞刀固定在刀辊上;根据被 切削原料的不同厚度,上喂料辊总成可以借助液压系统在一定范围内上下浮动;切削 下来的合格木片通过网筛孔落下,有底部排处,大的片料将在机内再进行切削。鼓式 削片机的结构简图如下图2 所示。 1.主轴 2.锁紧装置 3.飞刀 4.飞刀螺栓 8.上喂料辊9.下喂料辊 10.底刀 图1.2 鼓式枝桠粉碎机结构简图 一般而言,盘式树枝粉碎机由于飞刀运动时的切削平面固定不变,飞刀和底刀可 以很好的形成剪切作用,所以盘式枝树枝碎机的木片比鼓式枝树枝碎机的木片质量 好,生产率高;适宜加工原木、劈木、木芯、较厚的板皮和成捆的枝桠材,因其进料 槽为方形或圆形,可充分发挥其生产能力,主要用于生产规模较大的人造板企业和造 纸企业。鼓式枝桠粉碎机由于飞刀的切削平面随飞刀位置的变化而变化,削片过程中 不能形成有利的剪切作用,其进料槽沿刀鼓方向为长方形,适用于加工板皮、板条、 碎单板、小径木、枝桠材等厚度较小、径级不大的木料和竹材,这种削片机主要用于 中小型人造板企业;现在经改进的鼓式削片机的削片质量完全能够满足人造板生产的 工艺要求。盘式枝桠粉碎机大多数采用自由进料,而鼓式枝桠粉碎机大多数采用强制 进料,水平进料的适宜加工较长的原料,而加工较短的原料通常采用倾斜进料。总 之,枝桠粉碎机的结构形式主要取决于原料的特征和对削片质量及生产率的要求。 对于中小型树枝粉碎机而言,由于其削制的原料大多数是枝桠、板皮等剩余物, 材径较小,采用平面盘式机削片时,对平面盘式的削片长度的均匀性影响不大,而其 制造成本低廉,易于推广。因此,中小型枝桠粉碎机采用平面刀盘结构是一个发展方 水平进料可防止原料撞击刀盘轴,操作方便,安全可靠;而倾斜进料便于投料,可保证合理的切削参数。 1.3 国内外枝桠粉碎机的发展现状和趋势 我国枝桠粉碎机的研制工作始于20 世纪60 年代,70 年代中期开始研究伐区木片生 产工艺设备,80 年代国家设立“伐区枝桠木片生产设备及工艺的研究”攻关课题,进 行了系统研究,取得了一定成果。进入 90 年代,木片生产得到了快速发展,木材削片 机制造业也随之进一步发展。目前已至少有30 多家生产削片机的厂家,生产20 多种型 号的木材削片机。我国目前所用的削片机主要有以下几种型号:(1)BX117C 机;(2)BX1107/4盘式削片机;(3)BX116 盘式削片机;(4)BX1108/3 有极少量的BX1710B BX1112盘式削片机等。至于枝桠粉碎机,我国常州 市林机厂及其它生产企业在 90 年代就曾研制过多种机型,功率一般为 3-5kW,但都未 推广,主要原因都是功率太小,只能削小枝桠,径级到30~40mm就削不动,无法满足使 用要求。国外大规模的木片生产始于 60 年代,近年来发展很快,不仅产量迅速增加, 而且在一些国家,如日本、前苏联、美国等国已发展成为木材工业部门中的一个独立 体系。在瑞典、芬兰等国则成为木材加工企业中不可缺少的组成部分。而且国外枝桠 削片机的性能也比国内要好一些,这主要表现在其产品型号齐全,功率强劲,外形美 观,操作方便,噪声低,人性化设计等。如美国的百莱玛设备公司的产品威猛系列切 枝机。其中威猛BC600XL型就是一款高产量、大功率的切枝机,它具有独创的外观设计 和驱动系统,具有同类产品中最大的进料口。从细小的树枝到直径 150mm 的树干, BC600XL 型切枝机都能从容应付。其较大的动力和宽阔的进料口使其功效超卓,并可省 去大量的对树枝的预先修理时间。 近年来,国外削片机的研制有了进一步的发展,主要是增加辅助进料槽;增加进 料槽的截面积;铰接式安装进料槽;侧面出料(木片);减少飞刀尺寸和角度,并且装 刀多刀化;飞刀夹装在刀盘上,并呈螺旋线安装;刀盘悬臂式装配;降低削片机噪 声;增设第二底刀以及使其多刃化;可调节生产率的削片机;改进切削机构和进给方 式以及适应不同原料的削片的专用、通用、以及削片机组和削片生产线 选题的设计思想,设计方法及改进 普通盘式削片机的飞刀为长直刀, 在刀盘上呈径向布置, 切削木材时, 飞刀要切 削整个原木端面, 导致动态载荷( 切削力、切削功率) 波动大、切削过程不平稳、功率 消耗大、振动噪声大.为改善这种情况, 国内外科研人员曾做过很多研究 一是力图搞连续切削, 在刀盘上增加飞刀数量, 这样虽然使切削情况有所改善, 但飞刀在切削过 程中切削原木的宽度仍然是变化的, 而且增加刀数导致功率成倍地增长; 二是将飞刀 后面和刀盘面制造成螺旋面,这样切削平稳,加工出来的木片质量好。这里我采用螺旋 面切削方式,并对它进行了均衡性切削改进,力图减小削片过程中切削力和切削功率的 波动。 1.5 预期结果 本树枝粉碎机,结构紧凑合理,零件加工方便,操作简便,生产能力大,木片合 格率高,木片质量还可以适当调节,单位木片产量能耗低。 移动式枝桠粉碎机的总体设计2.1 枝桠粉碎机设计任务 根据枝桠粉碎机的用途及其使用要求,并结合任务书所给初始参数,设计本机设 计任务如下: 切削机构形状:盘式 进料方式:倾斜45进料 出料方式:下出料 最大切削直径:150mm 刀盘半径:560 mm 刀盘转速:3600 r/min 发动机功率:22kw 刀盘形式:平面刀盘 飞刀数:8 飞刀的调整使用齿形调整结构2.2 普通盘式枝桠粉碎机的结构 由参考文献[4]可知,普通盘式树枝粉碎机主要由刀盘、进料槽、传动装置和机壳 等部分组成。 刀盘套装在主轴上,主轴由两个装在轴承座中的轴承支承,由发动机通过皮带传 动驱动。刀盘除作为切削机构切削木料外,还起飞轮作用,使飞刀在间断切削时,速 度波动不大,因此要求刀盘有较大质量。大型盘式削片机除刀盘起飞轮作用外,在主 轴上还专门装有 个飞轮,并兼作制动轮。刀盘的材料一般采用30,35,45 号铸钢; 当切削速度大于 50 时采用A4、A5 锻钢。铸钢件必须退火处理,锻钢件须正火处 理;粗加工后进行探伤检查,在开口处不允许有降低使用性能的缺陷。主轴的毛坯应 为锻件,不应有降低使用性能的缺陷。普通(少刀)盘式机的刀盘上装有2~4 把飞刀, 飞刀在刀盘上的安装一般使其刀刃相对刀盘半径沿转动方向向前倾斜 8~15布置。 在安装每把飞刀下面的刀盘上,沿刃口方向开有一条宽度为 100 mm 左右的长缝。飞刀 和楔形垫块用螺栓固定在刀盘上。垫块的作用是保证飞刀有一定的后角,一般为 右。飞刀的材料一般采用铬镍合金工具钢或优质碳素工具钢,热处理后刃口部分的硬度为HRC52~56。飞刀的楔角取30~45,冻材、硬材取较大值。飞刀刃口伸出刀盘 平面的高度称为刀片的伸出量(又称装刀高度),其大小影响木片的长度,因此刀盘上 所有飞刀刃口的伸出量必须相等。飞刀更换或刃磨后,应保持伸出量不变。飞刀有利 用刀片后部的齿定位的,属有级调节,也有利用刀片后部的硬木垫块或浇铸的铅条定 位的,属无级调节,精度较高。盘式机是由安装在刀盘上的飞刀和安装在进料槽上的 底刀形成剪切机构的。底刀的刃口有的是用硬质合金堆焊而成。为防止印较大的冲击 力损坏刃口,底刀的刃磨角较大,一般为 85~90,也有的大于 90的(采用 90 的底刀,四角可轮换使用)。飞刀与底刀的间隙一般为0.3 mm~1.0 mm,这取决于削片 机的精度和刀盘直径的大小等因素。 大多数盘式枝桠粉碎机不设强制进料机构,仅有进料槽(又称喂料槽)。进料槽相 对刀盘平面的安装角度影响自由进料时削出的木片长度。如图2.1所示,A′B′C′D′ 为平盘平面,BD′为进料槽的中心线,CD′平行于刀盘轴线,其值等于刀盘伸出量, 则木片的长度l coscos cos DDBD coscos h——飞刀伸出量;a1——倾斜角,即进料槽的中心线与水平面间的夹角; a2——偏角,即进料槽的中心线在水平面上的投影与刀盘轴线的夹角。 由于削片时原料尾端在进料槽中抬起,为获得要求的木片长度,实际装刀高度 mm左右。倾斜角a1 取45~52,偏角a2 取20~30。它们的大 小不但影响木片的长度及厚度,而且还影响木片的切口面积、木片质量和削片的动力 消耗。倾斜进料的进料槽通常还有转角 a3,即进料槽底面与水平面的夹角,其作用是 使木料在切削时沿槽底滑向刀盘中心,有利于实现连续切削、减小切削的阻力矩。对 于水平进料的进料槽,倾斜角 a1=0,只有偏角 a2,由于偏角的作用,使削片机在削片 时产生的进给方向的分力,牵引木料向刀盘进给运动。 盘式枝桠粉碎机的排料分为上排料和下排料两种形式。上排料是在刀盘的外缘安 装6个~8个叶片,它在刀盘转动时产生气流,把削出的木片沿刀盘的切口方向从上 排料口排出。当叶片的速度为 27 m/s~28 刀盘的转速较高或直径较大而使得刀盘线速度较大时,为防止过度打碎木片,减小动力消耗,在刀盘上不装叶片,削出的木片由下部开口的机壳直接落到皮带运输机上输 出,这称为下排料。 图2.1 木片长度与进料槽安装角的关系 2.3 盘式枝桠粉碎机的削片原理 通过观察和研究证明,盘式树枝粉碎机在削片过程中,木料的已被切削面紧贴在 飞刀的后面,并沿着飞刀后面滑动,直到与刀盘平面相遇。当木料的上端与刀盘表面 接触后,被切平面则由斜面变成平行于刀盘表面的直面,最后被切表面形成了一个折 面。因此,盘式机的削片过程并不是过去人们认为的那样,原料的被切平面始终平行 于刀盘平面。 在削片时,木料沿着进料槽的移动,主要是由于飞刀对木料的作用力在进给方向 的分力(牵引力)的作用而致。理论上可以证明:在倾斜进料时,靠木料自重产生的下 滑是不能产生足够位移的。无强制进给机构的水平进料盘式枝桠粉碎机,木料仍能按 木片长度进料,也充分证明了这一点。对于结构参数已定的盘式机,在削片过程中, 切削方向与进给方向形成的遇角是不变的,与木料的厚度和径级大小无关,飞刀对木 料产生的牵引力的方向不变;牵引力的大小虽与木料的树种、含水率等因素有关,但 其大小足以带动木料克服摩擦阻力并向刀盘方向进给。因此大多数盘式枝桠粉碎机不 采用强制进给机构,并且适宜加工厚度和径级较大的木料。如图2.2所示,木料被飞刀 牵引向前进给的速度u 图2.2盘式削片机的运动分析 sin(sin 从上述分析可见:盘式削片机的飞刀在运转过程中形成的切削平面是固定不变的,在每一切削层的切削过程中,基本上始终通过底刀刃口,飞刀和底刀可以很好地形成 剪切机构,这也使得盘式削片机比鼓式削片机的削片质量好。 木料在飞刀和底刀的剪切作用下,被切下的木块(切屑)经过刀盘的窄缝时,由于 受到飞刀前面挤压力的作用,被分裂成一定厚度的木片。研究与试验表明,木片的厚 ——其他因素的影响系数。如木片长度为20 mm 时,木片厚度为3.9 mm~6.2 mm;木片长度为25 mm 时,木片 厚度为4.8 mm~7.5 mm。木片厚度不仅取决于木片长度和木材的物理机械性能等因素, 还与进料槽及飞刀的安装角度和飞刀的刃磨角等因素有关。当飞刀的刃磨角和安装后 角较大时,则削出的木片较厚,反之较薄。 2.4 本章小结 本章主要介绍了枝桠粉碎机的结构和工作原理,普通盘式枝桠粉碎机的组成,木 片的长度和厚度计算,排料方式的选择为上出料,木料被飞刀牵引向前进给的速度计 主要技术参数的确定和计算3.1 生产能力的确定 在削片过程中,由于加料的不连续性,树种、含水率和被切削断面积的变化,以 及同时参加切削的飞刀的数量不同,使切削力不是一个固定的数值。由文献[4]知,目 前盘式削片机的主电机功率N(kW)一般按下列经验公式推算 KEQ (3.1)式中:K——不均匀系数,取 3.2飞刀数量的确定 由文献[4]知,非强制进料的盘式枝桠粉碎机的生产能力Q(实积m/h)为 nZlF ——刀盘转速,r/min;Z——飞刀数量; ——木片平均长度,mm;F——原料的断面积,mm; 3.3切削力的计算 3.3.1 主切削力的理论分析与计算 盘式削片机是由径向安装在刀盘上的飞刀和装在壳体上的底刀组成的切削机构, 其切削过程可看成是有支承的铣削或剪切。削片机切削木材时,木材经进料槽向刀盘 进给,刀盘上每把飞刀的切削厚度为 h,大小等于飞刀从刀盘表面的伸出量。切掉的木 块形成木片,穿过刀盘上的通孔,落到刀盘背面,经出料口排出。 木材削片机的整机载荷包括切削阻力,风扇叶片阻力,强制进料机构的阻力等, 其中切削阻力占绝大部分,飞刀间歇切削和木材进料的不连续性使削片机工作时切削 阻力在0到最大值之间变化。木料径级不一,材性不同及节子等也会引起载荷的变化。 木材削片机在工作时载荷波动很大,为了使削片机运转平稳和充分利用原动机的功 率,刀盘具有很大的转动惯量,起到了飞轮的作用,利用其惯性能来克服短时的大负 荷。此外,异步电动机和汽油机都具有一定的过载能力,当遇到大负荷转速下降的时 候,这种过载能力就发挥出来。利用惯性动能和过载能力这两点是削片机不同于一般 平稳载荷机械的特点,传统削片机的设计计算中常考虑这两点。 飞刀切削木材时,除前刀面对木材作用以外,后刀面和刀刃部分对木材也有作用 力,刀刃处虽应力较大,但表面积很小,刀刃作用力在总作用力中所占比例很小,可 忽略不计。为简化问题,设刀刃为直线,切削速度垂直于刀刃方向,木材纤维方向亦 垂直于刀刃方向【8】。飞刀前刀面对木材的作用力合力为 Fr,飞刀后刀面对木材的作 用力 木材受力见下图31:图3.1 木材所受刀片作用力 tan(tan 90sin( 90cos( l——木片纤维长度,m;B——切削宽度,m; ——附加阻力系数,由试验测定;α——飞刀后角; ——前刀面与木材摩擦系数,一般在0.5~0.75 之间,常 取0.6。 tan(tan tan (3.5)利用此公式,可以对主切削力进行理论计算,将各已知参数以及不同径级木材代入 公式,其中飞刀伸出量 h=10mm,切削木片长度 l=8mm,飞刀楔角β =30 度,进料e =45, 31arctan0.6 ,最后得出 =3273N,由切削最大直径为 150mm, ,取切削宽度b=100mm.a=1mm,得出理论单位切削阻 3.3.2主切削力的经验公式 由切削力可按下式计算: (3.6)式中:b——切削宽度,mm; a——切削厚度,mm。 切削力与切削面积的关系,可以用单位切削宽度上作用的切削力 (3.7)可以把单位切削力P 当作一个系数,用以反映切削力与切削厚度之间的函数关系。 若表示 之间变化规律的曲线为通过坐标原点的斜直线,单位切削力便是该斜线的斜率。实际上,从实验结果中可知, 而变化的直线具有纵截距,而且在不同的切削厚度范围内,直线的斜率不同,即单位切削力不同。所以需要根据不同的切削厚 度范围,分别建立不同的单位切削力的计算公式。 切削力经验公式的建立,是从确立切削厚度与单位切削力的关系着手的;然后将 影响切削力的一系列因素,如刀具变钝,刀具切削方向相对于纤维的方向,切削角,切 削速度,材种等,通过系数修正,经验公式换算,加以综合考虑;最后建立随不同因素 变化的切削力经验公式。 1.确定切屑厚度与单位切削力的关系 近半个世纪以来,对木材切削过程的试验研究表明,在切屑厚度 mm 与切屑厚度之间的关系可用AB直线 单位切削宽度上作用的切削力 与切屑厚度之间的关系曲线直线AB 的方程为: ——AB直线的纵截距。 时,直线AB的斜率, 实际上,当切屑厚度变小,在mm 之间的函数关系改用曲线BD 表示,若以直线BD 近似地代替曲线BD,则直线BD 的方程为: ——BD直线的纵截距; gm 时,BD直线的斜率: gm下面在两种切屑厚度范围内,根据前,后刀面作用力的不同,分别建立作用在前, 后刀面上的单位切削力计算公式: ——作用在后刀面上的单位切屑宽度上的切削力。从真实切刀切削木料的过程中可以观察到,虽然 a=0,但后刀面仍然对切削平面以下的木材起作用,这时 ——作用在后刀面上的单位切屑宽度上的切削力。该力不因切屑厚度变化而异; 应单位切削力p随切屑厚度 ——作用在后刀面上的单位切削力;gm ——作用在前刀面上的单位切削力。2.确定刀具变钝与单位切削力的关系 在真实切刀切削木材的过程中,既然刀刃圆半径的大小只是影响后刀面的变形功, 那么变钝刀具对单位切削力的影响也应该局限在对后刀面单位切削力 的影响上。刀具变钝的影响用变钝系数 值与刀刃圆半径的增量 成正比。锐利刀具取 =1。刀刃即使刚刚磨锐,但初始圆半径仍有5~10 ,因而后刀面上还是存在作用力 (3.15)3.确定切削角,切削速度,切削方向相对于纤维方向和材种等因素与单位切削力的关系 单位切削力公式中的两个变量 ,在综合了对松木,桦木等材种的不同切削方向的试验数据后,可按下法决定。主要切削方向的单位切削力 的影响。在锯切速度小于70m/s,刨削, 铣削速度小于 40m/s 90-V代替 V。锯切时,在 大于,等于或者接近于70m/s 情况下以V 代入。) 表3.1 系数 纵向横向 纵向横向 松木 0.49 0.16 0.10 0.056 0.020 0.003 桦木 0.55 0.19 0.14 0.076 0.025 0.0045 0.640.21 0.172 0.082 0.028 0.006 表3.2 系数 纵向横向 纵向横向 松木 0.020 0.007 0.0060.007 2.00 0.55 0.066 桦木 0.024 0.008 0.0070.010 2.30 0.70 0.085 0.0270.009 0.0850.012 2.56 0.76 0.10 4.最后确定上述所有因素与单位切削力的关系 材种取松a=1mm,r=280mm,Cp 31mm =3273N.相应的单位切削阻力 3.4切削功率的计算 3.4.1 切削功率的计算 由文献[8]可知计算公式 sin6000 kW(3.19) 如图3.1所示:图中表示削片时飞刀对木材的总切削力。刀盘对木材的支承力降低 了后刀面对木材的支承力,互相影响,所以也包括在总作用力中。总作用力F 分解为 切向分力 随木片的变化而变化,其短时平均值为xav ——单位宽度平均切向阻力,N/m。一把飞刀一次切削功耗为: ——木料横断面积,m)如果进料槽在通过主轴线的两个相互垂直平面内的投影倾斜角分别为 sinsin sin sin sin sin sin (3.22)切削功率为 sin6000 ——刀盘转速,r/min;Z——飞刀数。 对于原木有: sin240000 (3.24)式中:d——原木直径,m ——各径级木材长度占总木材数的比例。考虑木段之间的空隙时间应增加一个切削连续性系数c ,则切削功率为: sin24000 rici ci 由于本机采用水平进料,且入料口轴线 12014 =34.78kw3.5 飞刀伸出量的确定 由2.2 盘式枝桠粉碎机的结构分析知 coscos (3.29)设切削木片长度 10 mm,水平进料方式时, mm。3.6 本章小结 本章主要介绍了盘式枝桠粉碎机的各个主要技术参数的确定,包括生产能力,发 动机功率,切削功率,切削力,飞刀伸出量的确定等。 主要部件的设计计算4.1 盘式短刀与长刀削片机比较 传统的盘式枝桠削片机一直采用长刀削片机,即在刀盘上按径向均匀布置若干把长 刀,当刀盘旋转时,每把长飞刀把支承在底刀上的木材或枝桠材的纵端面一次性地砍切 下来.这种切削原理使长刀削片机产生一系列缺陷:一是切削过程中切削力的波动大,切 削很不均匀,从而导致削片机的振动和噪声都很大,不适合在城市作业;二是切削功率的 峰值很大,需配备大功率发动机,据文献报道[2,3],切削直径为100mm的枝桠材或小径木, 需配置10kW的动力机,切削直径为200时需48kW的动力机,切削直径为300mm时需120kW 的动力机;三是刀具的磨损极不均匀,长刀的中间部分由于切削频繁,磨损最快,当这一 部分磨损到一定程度后,整条长飞刀就要进行修磨或更换,因此刀具的修磨量和工具钢 的消耗量都很大;四是由于长飞刀在削片时,对木片的宽度不容易控制,削制的木片在宽 度上常常超出范围,造成木片尺寸差别大,降低了木片质量. 盘式短刀枝桠削片机,是建立在作者研制的盘式短刀木材削片机的基础上的.它 的结构特点是将长刀改变为若干把短刀,每一组短刀均按续均衡切削的原则布置在刀盘 上,即一把短刀退出切削时另一把短刀能立即进入切削.因此在切削过程中,它是由一组 短刀依次逐条地将整个端面切削下来的,而不像长刀削片机那样是由一把长刀一次性的 把整个端面砍切下来.这样就从工作原理上克服了长刀削片机由于一次性砍切所带来的 上述一系列缺点.,新型短刀枝桠削片机具有下列优点:切削力小,切削力的波动小,因此 削片机工作比较平稳;振动和噪声比长刀削片机有较大幅度的降低,在实验室条件下切 削枝桠材时,刀轴及壳体的振动值约为长刀的 1Π114~1Π2,噪声值比长刀低 515~ 1019dB 可以满足城市作业对噪声标准的要求;切削功率的峰值小,所以可选用功率比较 小的发动机;刀具磨损比较均匀,刃磨简便,使用寿命比较长;木片质量也有所提高.但是, 由于短刀削片机进行的是半开式切削,在切削时短刀的一个侧面与木材摩擦,所以其单 位切削力会比长刀略大一些.从上面可以看出:新型短刀盘式枝桠削片机与传统的枝桠 削片机相比,具有更多的优越性。 4.2 刀盘结构设计及尺寸的确定 图4.2 刀盘的结构设计 如图4.1 所示,将刀盘看作实心圆盘,计算刀盘应有的转动惯量: ——刀盘运转时的盈亏功,取78 1773102 ——速度不均匀系数,20 =0.45kgm-2 根据国家推荐刀盘直径选取范围,取刀盘直径为560mm 11256 kg即刀盘重量为102.5kg。

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