Регистрация
Статьи по рубрикам: Лесозаготовка Лесопиление Деревообработка Сушка пиломатериалов Защита древесины Аспирация Деревянное домостроение Производство мебели Биоэнергетика
Обзоры ЛПК    Лесное хозяйство    Производство древесных плит    ЦБП    Материалы (клеи, пленки, лаки, краски)
Статьи по темам: Режущий инструмент в лесопилении и деревообработке  Производство клееных деревянных конструкций  Производство OSB  Измельчение древесины  Клеи 
Щепа  Пеллеты  Производство брикетов  Котельные на древесном топливе  Использование древесных отходов  Бытовые котлы на древесном топливе  Торрефикация 
Газогенерация  Жидкое биотопливо  Мероприятия по биоэнергетике  Аналитика по биоэнергетике  Управление лесами 
На главную страницу  
 
      
Volvo
Главная страница Карта сайта Написать письмо

 




ВАКАНСИИ В ЛЕСОЗАГОТОВКЕ


Kvarnstrands - самый острый инструмент


Проекты редакции:

Газета ЛесПромФорум

Конференции и семинары ЛПК


Мобильная выставка

Конференция по плитам



Springer

заглушка



Weima - технологии измельчения и брикетирования


ПРИОРИТЕТНЫЕ ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ПРОЕКТЫ в ЛПК


Мы ищем таланты


Обзоры ЛПК регионов


Статьи о предприятиях ЛПК:

Сеянга


Ангстрем


Runko Group


Гремячинский ДОК


УЛК


Лесозавод «Судома»


Русская Лесная Группа


Соломенский лесозавод


Эггер Древпродукт Гагарин


Апшеронский лес


Свеза Усть-Ижора


Слониммебель


Первая фабрика фасадов


ДОК «Декон»


Архангельский фанерный завод


Kastamonu


Череповецлес


Верфест


Креатив-мебель


ПДК «Апшеронск»


РОСТ


АВА компани


Лесосибирский ЛДК №1


Дана


Тамак


RFP Group


Виктория


Полеко


Элеон


Нархозстрой


Фабрика E1


Астар


Русьмебель


ВолСнаб


Харовсклеспром


Милароса


Первая мебельная фабрика


ТранссЛес


Енисейский фанерный комбинат


Вохтожский ДОК


ДОК «Калевала»


ЧФМК


Вышневолоцкий ЛПХ


Севзапмебель


Вельский лес


Mr.Doors


Сокольский ДОК


Мется Свирь


PlazaReal


Сарапульский лесозавод


Good Wood


Югорский ЛПХ


Тернейлес


HolzBalken


ЛПК Аркаим


Лесосибирский ЛДК № 1


ПДК Апшеронск


Лесплитинвест


ВудСтрой


Сетново (Stora Enso)


Виннэр


Сетлес (Stora Enso)


Лесозавод 25


Загрос


Миассмебель


Новоенисейский ЛХК


Монди Сыктывкарский ЛПК


Каменский ЛДК
(Алтайлес)


Светлояр


Содружество
(Алтайлес)


Брянский фанерный комбинат


МАДОК


UPM Чудово


Лесобалт


UPM Пестово


Череповецлес


ММ-Ефимовский


АВА Компани


Талион Терра
(ООО «СТОД»)


Все статьи
Рубрика Деревообработка  •  Статья по теме  Лесопиление, Мебельное производство, Режущий инструмент

Нежелательная вибрация дереворежущего инструмента

Рекомендации по снижению влияния вибрации на процессы резания

На многих отечественных деревообрабатывающих, мебельных или лесопильных производствах часто возникают проблемы, вызванные несвоевременным и некачественным обслуживанием и ремонтом технологического оборудования, а также режущего инструмента.

Эти проблемы, как правило, связаны с низкой квалификацией обслуживающего персонала, в т. ч. ремонтных служб, отсутствием специального измерительного оборудования, плохим материально-техническим снабжением из-за мнимой экономии средств на обслуживание и ремонт оборудования, покупкой дешевых низкокачественных расходных запчастей и материалов (подшипников, смазочных материалов и т. п.), особенно импортного производства. На некоторых предприятиях ремонт оборудования выполняется по мере выявления проблем и связанного с ними снижения качества обрабатываемых поверхностей. В случаях, когда в процессе обработки древесного сырья, заготовок или деталей появляются проблемы с качеством продукции: повышенная шероховатость обрабатываемой поверхности при пилении или фрезеровании, увеличенный расход режущего инструмента или быстрое появление сколов, недопустимых размеров на облицованных плитных материалах при их обработке, - многие технологи в качестве причины указывают некачественный инструмент. И только после безуспешных попыток решить эти проблемы заменой режущего инструмента другим (по их мнению, более качественным), понимают, что у проблем есть несколько причин и решений. О правилах выбора режущего инструмента в соответствии с рекомендуемыми режимами резания, конструктивными особенностями применительно к обрабатываемому материалу написано уже довольно много. В настоящей статье автор рассматривает проблему возникновения повышенной вибрации шпиндельных узлов и оборудования в целом, которая сильно влияет на процессы обработки, качество получаемой поверхности обработанных деталей и материалов, а также стойкость режущего инструмента.

Причины возникновения вибрации

Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под действием переменных сил. Источником вибрации является, например, технологическое оборудование, в конструкции которого имеются системы, работающие в режиме возвратно-поступательного движения (кривошипно-шатунные механизмы в лесопильных рамах); неуравновешенные вращающиеся инструменты без динамической балансировки - пилы, фрезы; ударное взаимодействие сопрягаемых деталей (режущий инструмент, особенно плохо сбалансированный, технологическое оборудование с зубчатыми передачами, подшипниковые узлы); оборудование и инструмент, которые используются в технологических целях для ударного воздействия на обрабатываемый материал (рубильные машины и дробилки отходов деревопереработки, долбежный инструмент).

Вибрационная зона - это область распространения вибрации. Вибрация характеризуется скоростью (v, м/с) и ускорением (а, м/с2) колеблющейся твердой поверхности. Обычно эти параметры называют виброскоростью и виброускорением соответственно.

Единица измерения уровня вибрации, как и уровня шума, - децибел (дБ). Стандартизированные в международном масштабе величины v0 = 5 · 10 м/с, а0 = 3 · 10 м/с2 приняты за пороговые значения виброскорости и виброускорения, безопасные для человека.

Частота вибрации (f) - число колебаний в единицу времени, измеряется в герцах (1 Гц = 1/с), числе колебаний в секунду. Период колебания Т (с) - время, в течение которого происходит одно колебание, Т = 1/f. Амплитуда виброперемещения А (м) - максимальное расстояние, на которое перемещается любая точка вибрирующего тела. Связь между виброперемещением, виброскоростью и виброускорением выражается формулами:

  v = 2πfA, (1)

  а = (2f)2A,   (2)

где π = 3,14.

Вибрация может характеризоваться одной или несколькими частотами (дискретный спектр) или широким набором частот (непрерывный спектр). Спектр частот разбивается на частотные полосы (октавные диапазоны). В октавном диапазоне верхняя граничная частота f1 вдвое больше нижней граничной частоты f2, т. е. f/f = 2. Октавная полоса характеризуется ее среднегеометрической частотой. Среднегеометрические частоты октавных полос частот вибрации стандартизированы и составляют: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500, 1000 Гц. Из определения октавы по среднегеометрическому значению ее частоты можно определить нижнее и верхнее значения октавной полосы частот.

По способу передачи выделяют общую и локальную вибрацию. Общая вибрация (вибрация рабочих мест) передается через опорные поверхности на все тело сидящего или стоящего человека, контактирующего с вибрирующим инструментом или вибрирующими поверхностями технологического оборудования. Локальная вибрация (местная) передается на руки или отдельные участки тела человека.

Предельно допустимые нормы вибрации зафиксированы в ГОСТ 12.1.012 Вибрация. Гигиенические нормы. ГОСТ 12.1.003 Шум. Гигиенические нормы. По информации европейских станкостроительных фирм, предельно допустимая величина амплитуды виброускорения на деревообрабатывающем оборудовании, в конструкции которого нет механизмов, совершающих возвратно-поступательное движение, и которые оснащены шпинделями с частотой вращения не более 6000 об/мин, не должна превышать 4 м/с2, особенно для станков с ЧПУ.

Кроме негативного влияния на персонал, повышенная вибрация оборудования и режущего инструмента приводит также к некоторым проблемам в процессе резания, например к повышенному износу и выходу из строя как режущего инструмента, так и оборудования, низкому качеству обрабатываемой поверхности (повышенной шероховатости) из-за повышенной вибрации, которая приводит к неоднородному износу режущих элементов. Вибрация пильных шпинделей ведет к потере устойчивости в процессе пиления даже высококачественных пил и, как следствие, к появлению сколов, рисок, мшистости, ворсистости и т. п. Значительная вибрация пильного оборудования приводит также к увеличению ширины пропила при пилении.

Повышенная вибрация оборудовании является следствием развивающихся дефектов в разных узлах станков, а фирмы, специализирующиеся на сервисных услугах, могут при оценке спектра вибрации распознать нарушение кинематических связей отдельных деталей. Любое оборудование, даже сконструированное и изготовленное без ошибок, установленное без дефектов монтажа и эксплуатируемое со всеми требованиями технической документации, рано или поздно подвергается износу. Поэтому нельзя забывать о его своевременной диагностике и ремонте.

Сервисные фирмы, как правило, предлагают два варианта организации вибромониторинга и виброналадки разного технологического оборудования: закупка диагностических приборов и организация службы надежности и диагностики на вашем предприятии с проведением выездного обучения и повышением квалификации инженерно-технических работников, а также привлечение по схеме аутсорсинга специалистов сервисной компании, которые периодически с помощью необходимых приборов и инструментария будут выполнять задачи по вибромониторингу и виброналадке вашего оборудования. Второй вариант в большинстве случаев с экономической точки зрения более выгоден, например, для небольших предприятий с малой численностью персонала и нечастой потребностью в проведении работ подобного рода.

Вибродиагностика оборудования осуществляется методами оценки общего уровня абсолютной вибрации подшипниковых узлов и частотным анализом. Для точного определения диагностических признаков дефектов на ранней стадии их возникновения применяются:

  • метод PeakView («Пик-Фактор», ПФ). Наличие даже зарождающихся дефектов, например, в подшипнике, приводит к появлению высокочастотных ударных импульсов и, следовательно, к росту уровня пиков амплитуд высокочастотного сигнала вибрации, причем его среднеквадратичные уровни в общем случае могут даже оставаться неизменными. Рост значения ПФ, превышающий некоторый пороговый уровень, свидетельствует о возникновении единичных ударных импульсов (например: микроудары тел качения об раковину на внутреннем кольце подшипника), а последующее снижение уровня ПФ говорит о появлении большого числа ударных импульсов, что свидетельствует о высоком риске дальнейшей эксплуатации подшипника;
  • спектральный анализ огибающей вибрационного сигнала, ударные импульсы, фазовый анализ, усреднение во временной области и др. Также возможно определение собственных частот оборудования, изменений в работе оборудования в процессе его эксплуатации, свидетельствующих, например, об износе оборудования из-за его некачественного обслуживания, плохой смазки и прочего, либо, например, изменении формы сварной станины станка из-за некачественного изготовления или монтажа оборудования, построение псевдоорбит вибросигналов, полученных по нескольким каналам. Теория и практика анализа вибросигналов в настоящее время позволяет получить достоверную информацию почти по любому дефекту оборудования, допущенному в ходе монтажа, изготовления или в результате износа технологического оборудования.
График зависимости допустимой вибрации шпинделя от частоты его вращения при фрезеровании на станках мощностью от 15 до 300 кВт
График зависимости допустимой вибрации шпинделя от частоты его вращения при фрезеровании на станках мощностью от 15 до 300 кВт

Помимо приборов виброанализа, сервисные фирмы по собственному усмотрению и в случае необходимости могут использовать приборы и средства для других методов неразрушающего контроля, таких как термография, анализ смазочного материала и т. д. Для измерения уровней вибраций и шума используются разные точные приборы, наиболее распространенный ВШВ-003. Как правило, цель этих измерений - получение фактических значений частот (Гц) и уровня вибрации (дБ), которые сравнивают с предельно допустимыми нормами, на основании чего делают заключение о необходимости проведения ремонтных работ, а также о сроках и порядке проведения планово-предупредительных работ (ППР) на предприятии.

Понятно, что названные приборы и услуги сервисных фирм недешевы, но в век бурного развития средств мобильной связи и электронных устройств можно порекомендовать для определения повышенной вибрации оборудования или его отдельных элементов, например подшипниковых узлов, использовать мобильные устройства (смартфоны, планшеты).

Суть измерений с использованием подручных средств, например iPhone, состоит в следующем. Необходимо в AppStore в окне «Поиск» набрать слово «виброметр», из нескольких предложенных программ для измерения степени вибрации выбрать наиболее удобную и загрузить ее. Включив эту программу и установив телефон на любую горизонтальную поверхность оборудования, можно получить результаты замеров амплитуд колебаний данного узла.

На мой взгляд, для подобных целей больше всего подходит программа «Измеритель вибрации, сейсмограф» от разработчика ExaMobile S.A., которая в реальном времени записывает амплитуду виброускорений (м/с2). Нужно помнить, что следует интересоваться суммарными максимальными измеренными значениями амплитуды в определенном диапазоне (+/-). Понятно, что этот метод не может обеспечить идеальную точность измерений, но проблемы с оборудованием в части недопустимой вибрации выявить поможет. Эти измерения можно использовать, например, при ремонте оборудования (замене подшипниковых узлов) и проверить качество ремонта путем сравнения показаний, полученных с помощью указанной выше программы до и после ремонта. К сожалению, автору не удалось найти данные исследования вибрации в деревообрабатывающем оборудовании, но он надеется, что в качестве примера помогут данные, приведенные на графике зависимости амплитуды виброускорений фрезерного металлообрабатывающего оборудования от частоты вращения шпиндельного вала (см. рис.).

Достоинства этого метода: не требует финансовых затрат и использования специальных приборов, позволяет проверить наличие вибраций, по сути, на любом технологическом оборудовании.

Средства и методы защиты от вибрации и повышенного шума:

  • на технологическом оборудовании (особенно таком, где установлены шпиндели для работы на высоких оборотах - более 6000 об/мин) следует эксплуатировать только динамически сбалансированный режущий инструмент с минимально допустимым дисбалансом; например, нельзя эксплуатировать на подобном оборудовании инструмент, изготовленный по ГОСТ Р 52401-2005;
  • использовать способы изменения конструкции оборудования, такие как замена вида зубчатого зацепления (прямозубого шевронным); повышение норм точности используемых зубчатых колес (пятна контакта); выбор подшипников более высокой точности; повышение жесткости вала шпинделя; применение литых деталей, например станин станков;
  • следует выбирать оптимальные режимы резания, соответствующие характеристикам обрабатываемого материала, качественный режущий инструмент и т. д.;
  • необходимо постоянно заботиться о повышении эксплуатационных характеристик оборудования, своевременно выполнять обслуживание, текущий и плановый ремонт, устранять люфты, зазоры и изношенные детали в механизмах передачах, обеспечивать смазочными материалами все узлы и механизмы согласно картам завода-изготовителя;
  • технологическое оборудование необходимо устанавливать на качественные фундаменты или на фундаменты с использованием виброопор;
  • при эксплуатации оборудования необходимо использовать спецодежду и спецобувь, а также индивидуальные средства защиты от вибрации и шума: наушники, шлемы, вкладыши, которые защищают слуховой аппарат человека.
Владимир ПАДЕРИН
Рубрика: Деревообработка
Темы: Деревообрабатывающее оборудование, Режущий инструмент




Рекламная статья
{other_ad_link}





Выставка LESPROM-URAL Professional. 18–21 сентября 2018, Екатеринбург

Лесоруб-2018, 19-21 сентября

Международный форум «Лес и Человек», 22–25 октября, Москва

Эксподрев, 4–7 сентября, Красноярск

LESPROM-Ural Professional, 18–21 сентября, Екатеринбург

mebel-news.pro

Выставка Экспомебель-Урал

WMF 2018, 10–13 сентября, Шанхай, Китай



Производство фанеры

Производство OSB

Производство ДСП

Производство MDF


Техобзоры оборудования
для производства
мебели:


Фрезерные станки с ЧПУ


Станки заусовочные


Копировально-
фрезерные станки


Станки для раскроя
плит с прижимной
балкой


Четырехсторонние
станки


Столярные
ленточнопильные
станки


Фрезерные станки


Токарные станки


Кромкооблицовочные
станки


Мембранно-вакуумные
прессы



Свежий номер журнала «ЛесПромИнформ»

Свежий номер журнала




Режущий инструмент

Производство КДК

Биоэнергетика

Измельчение
древесины


Щепа

Пеллеты

Производство брикетов

Котельные на
древесном топливе


Использование
древесных отходов


Бытовые котлы
на древесном топливе


Торрефикация

Газогенерация

Жидкое биотопливо







ЭПИ-клеи


Термодревесина


Технология
деревообработки


Цена бесперебойного
отопления



Баня по-черному


Баня по-белому


Финская сауна




Эксподрев, 4–7 сентября, Красноярск      ЭкспоМебель-Урал, 18–21 сентября, Екатеринбург      «УТИЛИЗАЦИЯ», 18–21 сентября, Екатеринбург      Деревообработка, 25–28 сентября, Минск, Беларусь      Lesprom.IT, 10–12 октября, Петрозаводск

Выставки лесопромышленного комплекса (деревообработка, лесопиление, лесозаготовка, деревянное домостроение, оборудование для производства мебели, биоэнергетика)

Скачать бесплатно PDF-версии журналов Стоимость подписки на журнал

Список субъектов РФ по алфавиту

НЕКОТОРЫЕ CТАТЬИ ПО ТЕМАМ:
Лесозаготовительная техника
    ВПМ John Deere 900K    Шины для лесозаготовительной техники    John Deere 2154D    Форвардеры Komatsu 865 и 855    Скиддер и форвардер LKT-82    Лесозаготовительная техника Cat    Харвестерные головки Log Max    Щеповозы Lipe    Строительство лесных дорог в Белоруссии    Форвардер Т6920    Хлыстовая заготовка с Caterpillar    Лесозаготовительная техника Cat для сортиментной заготовки    Погрузчик Liebherr    Перегружатели Sennebogen    Лесовозы IVECO-AMT    Харвестеры ROTTNE    Харвестеры HSM    Техника для лесозаготовок Ponsse    Харвестные головки Logset TH    Манипулятор для харвестера Epsilon M160H100

Лесопильное оборудование     Многопильные станки    Измерение параметров пиломатериалов    Маркировка CE для пиломатериалов    Пиление подсушенной древесины    Поперечная распиловка    Окорка    Ленточнопильные станки    Пиление мерзлой древесины    Ленточное лесопиление    Jartek    Möhringer    USNR    Üstünkarli    WoodEye    Brenta    Baljer & Zembrod    Heinola    Лесопильное оборудование SAB    Перегружатели леса Sennebogen    Wintersteiger    Лесопильное оборудование EWD    Kara    Soderhamn Eriksson    МЕМ: Подвесное пиление древесины    Аспирация на деревообрабатывающем производстве    Маятниковые сушильные камеры Jartek    Камеры для сушки древесины BIGonDRY    Сушильные камеры Termolegno    Ваакумное оборудование для сушки древесины    Перегружатели леса и фронтальные погрузчики    Сушка древесины плодовых пород    Автоклавная пропитка древесины

Деревообрабатывающее оборудование     Эксплуатация дисковых пил    Комбинированные станки    Торцовочные станки    Оценка фуговальных фрез    Облицовка погонажа    Выбор режущего инструмента    Термодревесина    Столярные ленточнопильные станки    Производство клееного бруса    Станки фрезерные с ЧПУ    Автоподатчики    Оборудование TC Maschinenbau для производства перекрестно-клееных панелей CLT (X-Lam)    Производство палет (поддонов)    Круглопильные станки    Сарапульский лесозавод. Больше века в деревообработке    Форматно-раскроечные станки

Производство щепы и биотоплива     Рубительные машины и измельчители древесины    Шредеры    Пеллеты класса ENplus A2    Сертификация пеллет    Торрефицированные пеллеты    Использование коры    Бытовые котлы на щепе    Сжигание щепы в твердотопливных котлах    Совместное сжигание топлива    Перспективы котельных на пеллетах    Отопление пеллетами    Транспортные газогенераторы    Метан из биомассы    Топливные древесные брикеты    Производство древесного угля    Vecoplan    Nestro    Ковровские котлы    Polytechnik в Архангельской области    Рубительные машины Farmi Forest    Щепа как биотопливо в Европе    Щеповозы LIPE    Рубительные машины Bruks    Рубительная машина Maier HRL-B    Рубительные машины Teknamotor

Производство мебели     Форматно-раскроечные станки    Фрезерные станки с ЧПУ    Постформинг    Софтформинг    Копировально-фрезерные станки    Токарные станки для древесины    Заусовочные станки     Клеевые материалы для производства детской мебели    Облицовка профилированных изделий    Доска пола и паркет     Прессы и линии для облицовывания пластей    Широкоформатные принтеры    Облицовывание неплоских поверхностей    Станки для раскроя плит с прижимной балкой    Рельефный погонаж    Кромкооблицовочные станки    Корпусная мебель из профильного погонажа

Фотографии с выставок: FinnMetko    Российский лес    Elmia Wood    LIGNA    Лесдревмаш    KWF Tagung    Xylexpo    Drema    UMIDS    Woodex/Лестехпродукция    Интерлес    Interforst

Статьи о выставках лесопромышленного комплекса: Ligna 2015    Woodex 2015    Лесдревмаш    UMIDS    Xylexpo    Technodomus    FinnMetko    Российский лес    Holz-Handwerk    Лесной комплекс России    Elmia Wood

Лесопромышленный комплекс, лесная отрасль, лесной комплекс, лесозаготовительный комплекс, лесопромышленная отрасль, лесопильная промышленность, лес, лесозаготовительная отрасль, лесная промышленность, деревообрабатывающая промышленность. Статьи о лесозаготовке, деревообработке, биоэнергетике, деревянном домостроении, производстве древесных плит, лесозаготовительной технике, лесопильном и деревообрабатывающем оборудовании.

Информация по лесозаготовке, лесопилению, деревообработке
© ЛесПромИнформ, 2002−2018.
При использовании материалов активная ссылка на сайт обязательна