Усталостная прочность ленточных пил
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-136-145Ключевые слова:
ленточная пила, усталостные трещины, коэффициент концентрации напряжений в межзубовых впадинах, коэффициент чувствительности материала ленточных пил, коэффициент запаса прочности ленточных пилАннотация
Один из крупных недостатков ленточнопильных станков – низкая долговечность ленточных пил. Во время работы из-за усталостных явлений в межзубовых впадинах ленточных пил образуются трещины, которые, развиваясь, приводят к разрушению пил. Прочность ленточных пил считается обеспеченной, если коэффициент запаса прочности не менее требуемого. Рекомендовано принимать коэффициент запаса прочности равным 2. Выполнены расчеты на прочность ленточных пил с использованием схематизированной диаграммы предельных амплитуд. Выведена формула для расчета коэффициента запаса прочности ленточной пилы. По представленной формуле рассчитан коэффициент запаса прочности ленточных пил, изготовленных по ГОСТ 6532–77, которые применяются в делительных ленточнопильных станках. Полученный коэффициент запаса прочности – 1,44. Для ленточных пил данное значение является крайне низким, так как намного меньше требуемого. Для продолжительной и надежной эксплуатации ленточных пил необходима их регулярная заточка не только для обеспечения требуемой остроты зубьев, но и для обточки межзубовых впадин с целью удаления дефектного слоя, образующегося из-за усталостных явлений. Приводятся и другие рекомендации для повышения долговечности ленточных пил. Дана оценка долговечности пил ленточнопильного станка нового типа с криволинейными аэростатическими направляющими и зубьями, оснащенными твердым сплавом. Расчеты показали, что коэффициент запаса прочности в этом случае – 2,4, и возможна длительная и надежная эксплуатация такого станка без периодической обработки межзубовых впадин. Таким образом, ленточные пилы имеют низкую долговечность, вызванную их повышенным аварийным расходом. Это негативно отражается на их износостойкости, увеличивает затраты на подготовку и приобретение, поэтому полученные результаты имеют практическую ценность.
Для цитирования: Прокофьев Г.Ф., Коваленко О.Л. Усталостная прочность ленточных пил // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 4. С. 136–145. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-136-145
Скачивания
Библиографические ссылки
Банников А.А. Повышение точности пиления древесины на делительных ленточнопильных станках: автореф. дис.… канд. техн. наук. Архангельск, 2007. 20 с. Bannikov A.A. Increasing the Accuracy of Wood Sawing on Dividing Band Sawing Machines: Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Arkhangelsk, 2007. 20 p. (In Russ.).
Берлин Э.П. О методах повышения устойчивости ленточных пил // Науч. тр. ЦНИИМОД. Архангельск. 1968. С. 119–123. Berlin E.P. On Methods to Increase Stability of Band Saw Blades. Proceedings of TsNIIMOD. Arkhangelsk, 1968, pp. 119–123. (In Russ.).
Глебов И.Т. Лесопиление горизонтальными ленточнопильными станками. СПб.: Лань, 2011. 105 с. Glebov I.T. Lumbering with Horizontal Band Sawing Machines. Saint Petersburg, Lan’ Publ., 2011. 105 p. (In Russ.).
Глебов И.Т. Конструкции и испытания деревообрабатывающих машин. СПб.: Лань, 2012. 352 с. Glebov I.T. Constructions and Testing of Woodworking Machines. Saint Petersburg, Lan’ Publ., 2012. 352 p. (In Russ.).
Глебов И.Т., Вдовин А.Ю. Технологическая точность деревообрабатывающих станков. Екатеринбург: УГЛТУ, 2006. 135 с. Glebov I.T., Vdovin A.Yu. Technological Accuracy of Woodworking Machines. Yekaterinburg, UGLTU Publ., 2006. 135 p. (In Russ.).
Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. 3-е изд. М.: Высш. шк., 1969. 734 с. Darkov A.V., Shpiro G.S Resistance of Materials. 3rd ed. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1969. 734 p. (In Russ.).
Дербин М.В. Совершенствование аэростатических направляющих для дереворежущих пил: дис. … канд. техн. наук. Архангельск, 2012. 151 с. Derbin M.V. Improvement of Aerostatic Guides for Wood-Cutting Saws: Cand. Eng. Sci. Diss. Arkhangelsk, 2012. 151 p. (In Russ.).
Добрынин Е.Д. Исследование причин аварийного расхода ленточных пил // Механическая технология древесины: межвуз. сб. науч. тр. / ЛТА. Л., 1976. С. 45–46. Dobrynin E.D. Research of the Reasons of Emergency Consumption of Band Saws. Mechanical Technology of Wood: Proceedings of Interuniversity Scientific Works. Leningrad, LTA Publ., 1976. pp. 45–46. (In Russ.).
Иванкин И.И. Определение основных эксплуатационных показателей делительного ленточного станка с криволинейными аэростатическими направляющими: автореф. дис. … канд. техн. наук. Архангельск, 2001. 22 с. Ivankin I.I. Determination of the Main Operating Characteristics of a Dividing Tape Machine with Curvilinear Aerostatic Guides: Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Arkhangelsk, 2001. 22 p. (In Russ.).
Прокофьев Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. М., 1992. 36 с. Prokofiev G.F. Intensification of Wood Sawing with Frame and Band Saws: Dr. Eng. Sci. Diss. Abs. Moscow, 1992. 36 p.
Прокофьев Г.Ф. Создание высокотехнологичных лесопильных станков: моногр. Архангельск: СОЛТИ, 2018. 157 с. Prokofiev G.F. Creation of High-Technological Sawmills: A Monograph. Arkhangelsk, JSC SOLTI Publ., 2018. 157 p. (In Russ.).
Прокофьев Г.Ф., Коваленко О.Л. Определение коэффициента концентрации напряжений в межзубовых впадинах ленточной пилы при ее натяжении // Изв. вузов. Лесн. журн. 2016. № 3. С. 117–123. Prokofiev G.F., Kovalenko O.L. Determination of the Stress Concentration Factor in the Tooth Space of a Band Saw Under Tension. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2016, no. 3, pp. 117–123. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2016.3.117
Прокофьев Г.Ф., Коваленко О.Л., Черепанов С.А. Определение коэффициента концентрации напряжений в межзубовых впадинах ленточных пил при изгибе // Изв. вузов. Лесн. журн. 2015. № 4 С. 125–136. Prokofiev G.F. Test of Bulging Stress Concentration Factors in the Band Saw Notches. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2015, no. 4, pp. 125–136. (In Russ.). http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/c56/prokofjev_test_of_bulging_stress_concentration_factors.pdf
Прохоров А.В., Думанский И.О. Повышение упругих и динамических характеристик натяжных устройств ленточнопильных станков // Изв. вузов. Лесн. журн. 2009. № 5. С. 83–86. Prokhorov A.V., Dumansky I.O. Increase of Elastic and Deformation Characteristics of Tensioners for Bandsaw. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2009, no. 5, pp. 83–86. (In Russ.). http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/233/2338da3adc9d39e5b40fe862b8cda232.pdf
Свиридов Л.Т., Максименков А.И. Ленточнопильное оборудование для лесоматериалов: моногр. Воронеж: ВГЛТА, 2004. 239 с. Sviridov L.T., Maksimenkov A.I. Band Sawing Equipment for Timber: A Monograph. Voronezh, VSUFT Publ., 2004. 239 p. (In Russ.).
Швамм Л.Г. Исследование и разработка методов повышения долговечности ленточных пил для распиловки древесины: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Л., 1982. 20 с. Shvamm L.G. Research and Development of Methods to Increase Durability of Band Saw Blades for Wood Sawing: Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Leningrad, 1982. 20 p. (In Russ.).
Шилько В.К. Механизмы резания ленточнопильных станков. Томск: ТГАСУ, 2005. 220 с. Shilko V.K. Cutting Mechanisms of Band Saw Machines. Tomsk, TSUAB Publ., 2005. 220 p. (In Russ.).
Шилько В.К. Совершенствование двушкивных механизмов резания деревообрабатывающих ленточнопильных станков: автореф. дис. … д-ра техн. наук. Томск, 2005. 40 с. Shilko V.K. Improvement of Double-Pulley Cutting Mechanisms for Woodworking Band Sawmills: Dr. Eng. Sci. Diss. Abs. Tomsk, 2005. 40 p. (In Russ.).
Якунин Н.К., Якунин И.Н. Подготовка к работе и эксплуатация ленточных пил. М.: МГУЛ, 2005. 362 с. Yakunin N.K., Yakunin I.N. Preparation for Work and Operation of Band Saws. Moscow, MGUL Publ., 2005. 362 p. (In Russ.).
Simmonds A. Wide Bandsaws: The Art of Saw Doctoring. London, Stobart and Son Publ., 1980. 224 p.
Thunell B. Die Stabilität des Bandsägeblattes. European Journal of Wood and Wood Products, 1970, vol. 28, no. 9, pp. 343–348. (In German). https://doi.org/10.1007/BF02615773
Willston M. Saws: Design, Selection, Operation, Maintenance. San Francisco, California, Miller Freeman Publications Publ., 1978. 288 p.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
