小型锯段机结构研讨.doc

《小型锯段机结构研讨.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、小型锯段机结构研讨森林资源日渐短缺是当今世界的总趋势，我国是一个少林国家，因此如何更充分地利用现有资源，开发出更多的锯材产品是亟待解决的问题…。随着人工林抚育伐日渐增加，开发小径木制材设备已势在必行。小径木专用制材设备有多种形式，在我国按照加工特征通常将圆锯机分为横截圆锯机、纵剖圆锯机和裁板圆锯机。本设计的小型锯段机属于横截圆锯机类产品，其加工的原料是直径在30～80ram范围内的小径原木且经过简单去除枝丫的材料，加工后的产品为厚度15mm左右的圆木片，其可进行装箱、装袋处理，提高其在林间的运输效率。另外，小径木锯段加工后还可以成为生物质燃料的制备原料，以获得更大的经

2、济效益。1工作原理简述该自走式小型锯段机分为机架、主轴、夹紧升降机构、偏心圆盘机构、链传动机构5个主要部分。以组合的圆锯片为切削刀具，利用偏心圆盘机构和夹紧升降机构实现加工材的进给，在加工过程中采用运动定位，且一次进给可进行多次裁切，提高了生产效率。2主要技术参数研制的自走式小型锯段机可把小径木(直径3080mm)加工成厚度为15mm左右的圆木片，既方便了其在林间的运输，同时又可为生物质燃料的制备提供原料。该锯段机的主要技术参数见表1。3主要结构设计3．1机架设计机架由型号不同的槽钢和钢板焊接而成，用来支撑机器的其他零部件，其由固定底架、进料部分支架、动力部分支架3部

3、分组成。固定支架可通过地脚螺栓固定在加工现场或安装在运输设备上，整个机架稳固且便于加工；进料部分支架和动力部分支架的支承平面都逆时针方向倾斜45。，小径木在进料过程中，受到自身的重力G，倾斜面的支撑力F1以及下料时的摩擦阻力F2共同作用，在三者合力的作用下，小径木向下运动，到达进料挡板，进料受力分析示意图如图1所示。33．2主轴设计及工作原理型号为Y112M一4的电机安装在机架上作为锯切的动力源，电机的额定功率为4kW，效率11为84．5％，经过一级带传动后到达圆锯片主轴的功率P为4×84．5％：3．38kW。圆锯片主轴通过一对带立式座顶丝外球面轴承固定在机架上面；主

4、轴的一端与皮带轮为小间隙配合，并由挡圈固定。直径分别为400ram、350mm、300mm的圆锯片通过一组固定挡圈固定在主轴的另一端。主轴的转速n为1200~min，锯切直径小于50ram的小径木时，锯片的切割功率为3．38kW左右；当锯切的小径木直径在50—80mm之间时存在两锯片同时工作的情况，此时两个工作锯片的功率之和在3．38kW左右。刀具主轴简图如图2所示。通过对主轴进行受力分析可知，在锯切过程中受到的载荷主要有带传动张紧力和作用在圆锯片上的锯切力。主轴在机架上呈45。安装，带的张紧力与另一端锯片受到的锯切力同向(在调节带轮中心距的过程中可能会产生较小韵锐角

5、，锐角的范围为O7。)。根据所设计的参63N。根据单根V带的张紧力可求得作用在轴上的力：F~=2Fozsin(3)式中：F0为单根带的张紧力；z为V带的根数；为带轮的包角，其由式(4)确定：0[：180o一=垡×57．3o(4)口式中：da．d。分别为大、小带轮的直径；a为实际轴间距，取d~=0,16m，da：0．132m，a=0．397m。得5=175．9。，故Fr=908．87N。通过功率公式，可求得作用在锯片上的力F，锯片半径越小，线速度越小，而扭转作用力越大，因此选择最小锯片求得最大扭转作用力为F．~=179．41N。在SolidEdge软件中，建立主轴三维实

6、体并划分单元网格，如图3所示，单元总数为12000，节点总数为20617。结构有限元分析需要定义单元的材料特性，将所有单元看作弹塑性材料，密度为7833kg／m，弹性模量为200x103MPa，泊松比为0．29，屈服应力为262MPa，极限应力为359MPa。有限单元的力学分析模型构建完成后，利用求解器求解，生成云图文件。由此分析出主轴位移最大处发生在轴下端与带轮的配合处，最大位移量为4．17xlO-3mm，即挠度Y。该悬臂端的许用挠度[y]=5xlO-hnm，因y3．3夹紧升降机构设计及工作原理3夹紧升降机构如图6所示。其由夹紧机构、升降机构及支承组件构成。其工作原

7、理如下：加工时电机经过一级带传动后带动锯片组转动，操作人员通过踩踏踏板对链传动机构进行控制，加工的小径木在合力的作用下沿进料槽向下进料，通过踩踏踏板，偏心轮由导柱顶起夹紧升降机构，夹紧机构中的弹簧起阻力作用，以克服偏心轮的不平衡力，从而抵消偏心轮的不匀速转动。当操作人员继续踩踏踏板时，偏心轮继续转动，加工的小径木随着夹紧机构下降，此时弹簧起助力作用，推动小径木下降，同时也对偏心轮速度不均匀做误差补偿。夹紧机构简图如图7所示。两个导轴安装在机架上，夹头组件通过导套座与导轴连接，两个导轴上均套有弹簧，弹簧的上端顶到弹簧座中，下端顶到导套座内。小径木放人后