枝椏材用小型切片機(jī)設(shè)計【盤式削片機(jī)】

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然而目前生產(chǎn)的削片機(jī)在伐區(qū)的削片作業(yè)常受到條件和環(huán)境的限制，因此開發(fā)適于伐區(qū)作業(yè)的小型削片機(jī)顯得迫切需要。再有，過去城市樹木修剪所產(chǎn)生的枝椏，基本上都作為廢棄物處理，并要支出不少運(yùn)輸費(fèi)用。隨著城市綠化的迅速發(fā)展，枝椏量越來越大，為減少消納枝椏廢棄物的費(fèi)用，提高枝椏的綜合利用率，變廢為寶，近年來城市對枝丫削片機(jī)的需求量在不3斷上升；在山區(qū)，隨著林果業(yè)的迅速發(fā)展，撫育量大幅增加，枝椏削片機(jī)的作用更是日益突出。 為了適應(yīng)我國木材資源嚴(yán)重不足且分布不集中的特點(diǎn)，為了滿足實際生產(chǎn)的需求，設(shè)計了這種體積小、重量輕﹑便于運(yùn)輸、生產(chǎn)能力大且削片合格率高的枝椏材用小型切片機(jī)，來滿足林區(qū)小型工廠的生產(chǎn)或木材家具廠的碎料加工，以節(jié)約木材資源，實現(xiàn)木材的綜合利用。 1.2 選題的設(shè)計設(shè)想、設(shè)計方法和改進(jìn) 削片機(jī)是人造板、造紙行業(yè)中最基本的設(shè)備，用以制備工藝木片。自40年代以來，隨著森林資源的日益減少和伐區(qū)剩余物利用水平的不斷提高，以及全樹采伐利用新工藝的出現(xiàn)，工藝木片的原料已從利用原木轉(zhuǎn)向更多地利用枝椏材、小徑木、加工剩余物、劣質(zhì)材或進(jìn)行全樹削片。工藝木片的生產(chǎn)也逐漸從制漿造紙、人造板企業(yè)轉(zhuǎn)向伐區(qū)、森林采運(yùn)企業(yè)。木片逐漸成為采運(yùn)企業(yè)的一種重要輸出商品形態(tài)，并形成木片產(chǎn)業(yè)。此次設(shè)計主要是針對國內(nèi)外削片機(jī)的性能作出改進(jìn)，并設(shè)計出一種能適應(yīng)現(xiàn)有的木材加工設(shè)備。 此次設(shè)計的主要目的是切削木片的質(zhì)量要符合規(guī)格，木片長度為10-20mm。根據(jù)設(shè)計要求，進(jìn)料口和出料口有了改進(jìn)，刀盤加葉片保證削片的輸送。確定了生產(chǎn)能力后選擇電機(jī)，并計算其切削功率。對飛刀的伸出量進(jìn)行了精確的調(diào)整，保證削片的質(zhì)量。選用圓錐滾子軸承和主軸配合，利用皮帶傳動進(jìn)行加工。 進(jìn)料槽的結(jié)構(gòu)型式有了很大改進(jìn)，以使其能適應(yīng)各種規(guī)格原料削片，并可提高生產(chǎn)率和木片質(zhì)量。 帶有傾斜進(jìn)料槽的普通盤式削片機(jī)（傾角45°～52°）是一種國內(nèi)外常用的削片機(jī)。加工小徑材、枝椏材以料長在2.5 mm-3 mm及剩余物制材時效果最佳。 削片機(jī)的工作噪聲高達(dá)110dB左右。削片機(jī)降低噪聲為：加厚機(jī)罩（刀罩）體的厚度，以提高隔聲效果；縮短主軸二軸承的間距，提高主軸剛度，減小振動。 2文獻(xiàn)綜述 2.1國內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果 幾十年來，隨著木片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外已研制和生產(chǎn)了上百種型號的固定式和移動式削片機(jī)，其結(jié)構(gòu)和性能已日趨完善，在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。近年來，國外的削片機(jī)的研制有了進(jìn)一步發(fā)展，并研制出多種新型的削片機(jī)，主要是改善進(jìn)出料機(jī)構(gòu)，改進(jìn)飛刀﹑底刀結(jié)構(gòu)及飛刀的裝夾方式，增設(shè)控制木片質(zhì)量的分離裝置，降低削片機(jī)的振動與噪聲。增加輔助進(jìn)料槽；增加進(jìn)料槽的截面積；鉸接式安裝進(jìn)料槽；側(cè)面出料（木片）；減少飛刀尺寸和角度，并裝刀多刀化；飛刀夾裝在刀盤上，并呈螺旋線安裝；刀盤懸臂式裝配；降低削片機(jī)噪聲；增設(shè)第二底刀及其多刃化；可調(diào)節(jié)生產(chǎn)率的削片機(jī)；改進(jìn)切削機(jī)構(gòu)和進(jìn)給方式以及適應(yīng)不同原料的削片的專用、通用、以及削片機(jī)組和削片生產(chǎn)線。這些新型的削片機(jī)起到了提高生產(chǎn)率和木片質(zhì)量﹑木片合格率以及降低噪聲﹑振動和減少能耗的作用，獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)削片機(jī)的研制工作始于60年代，70年代中期開始研究伐區(qū)木片生產(chǎn)工藝與設(shè)備，80年代初，國家設(shè)立了“伐區(qū)枝丫木片生產(chǎn)設(shè)備及工藝的研究”攻關(guān)課題，進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了可喜的成果。自90年代木片生產(chǎn)得到了較大的發(fā)展。目前，國內(nèi)已有30多家生產(chǎn)削片機(jī)的廠家，其中鎮(zhèn)江林機(jī)廠生產(chǎn)的削片機(jī)質(zhì)量較好。目前已有9種型號的盤式削片機(jī)，主要用于制漿﹑造紙林片加工。 目前國內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)備主要有：福建林機(jī)廠生產(chǎn)BX117-4、8451機(jī)械廠生產(chǎn)的BX118-4、蘇福馬生產(chǎn)的BX116A、BX117C盤式削片機(jī)、BX1107/4盤式削片機(jī)、BX116盤式削片機(jī)、BX1108/3盤式削片機(jī)等以及極少量的BX1710B盤式削片機(jī)和BX1112盤式削片機(jī)等。由于我國是一個缺少木材的國家，所以每年都要從外國進(jìn)口許多木材，尤其是近幾年，隨著木材工業(yè)和家具業(yè)在我國的迅猛發(fā)展，木材資源的缺乏日益嚴(yán)重，滿足不了木材需求量。木片是造紙、生產(chǎn)人造板的原材料，在國際市場上需求量很大，每年日本和南韓要從國外買進(jìn)大量的木片，木片的制備顯得尤為重要。 2.2切片機(jī)原理 圖2.1木材削片機(jī)總體布置草圖 此盤式削片機(jī)主要由電機(jī)、刀盤、進(jìn)料槽、出料筒、傳動裝置和機(jī)殼等部分組成。 刀盤套裝在主軸上，主軸由兩個裝在軸承座中的軸承支承，由電動機(jī)通過三角皮帶減速傳動。刀盤除作為切削機(jī)構(gòu)切削木料外，還起飛輪作用，使飛刀在間斷切削時，速度波動不大，因此要求刀盤有較大質(zhì)量。 圖2.2原木分裂成木片 原木在削片機(jī)中受到飛刀與底刀的剪切作用，在切下一個木餅的同時，由于木餅受到飛刀給予的沿纖維方向的擠壓力，圓餅受剪而被分裂成木塊，進(jìn)而分裂成木片。如（圖2.2）所示。 通過觀察和研究證明，盤式削片機(jī)在削片過程中，木料的被切削面緊貼在飛刀的后面，并沿著飛刀后面滑動，直到與刀盤平面相遇。當(dāng)木料的上端與刀盤表面接觸后，被切平面則由斜面變成平行于刀盤表面的直面， 圖2.3切削機(jī)構(gòu)示意圖 最后被切表面形成了一個折面。因此，盤式削片機(jī)的削片過程并不是過去人們認(rèn)為的那樣，原料的被切平面始終平行于刀盤平面。 在削片時，木料沿著進(jìn)料槽的移動，主要是由于飛刀對木料的作用力在進(jìn)給方向的分力（牽引力）的作用而致。理論上可以證明：若原木靠自重移向刀盤，那么在相鄰兩把飛刀切削原木的時間間隔內(nèi)，原木只能移動一段很短的距離，然而實際上原木移動的距離（即木片的長度）要比靠自重移動的距離大得多。很顯然原木在切削過程中除了受重力作用外，還受到飛刀給予原木的作用力，飛刀把原木拉向刀盤的作用力稱為牽引力。牽引力的大小雖與木料的樹種、含水率等因素有關(guān)，但其大小足以帶動木料克服摩擦阻力向刀盤方向進(jìn)給。因此大多數(shù)盤式削片機(jī)不采用強(qiáng)制進(jìn)給機(jī)構(gòu)，并且適宜加工厚度和徑級較大的木料。 3基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 3.1基本內(nèi)容： (1) 根據(jù)削片機(jī)基本技術(shù)參數(shù)，給出微型盤式削片機(jī)總體結(jié)構(gòu)初步設(shè)計方案。 (2) 對盤式削片機(jī)刀盤、進(jìn)料口、出料口、左右上蓋、主軸、皮帶傳動等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，改進(jìn)進(jìn)料口結(jié)構(gòu)和機(jī)罩體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 3.2 擬解決問題： (1) 根據(jù)工件的所要加工的部位及尺寸要求，進(jìn)行總體設(shè)計。 (2) 刀盤、主軸、軸承的設(shè)計及校核。 (3) 生產(chǎn)能力、切削力、切削功率和飛刀伸出量的計算。 (4) 總裝配圖中各零部件的安裝問題，及零件的定位問題。 (5) 降低削片機(jī)噪聲。 4技術(shù)路線或研究方法 (1) 參閱相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)資料，如削片機(jī)的設(shè)計方法等，擬確定各結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，從而能安全的實現(xiàn)木片加工的功能。 (2) 要從各種方案中選擇合適的方案，分析出各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合優(yōu)化各種 設(shè)計方案，從而確定出本次設(shè)計的盤式削片機(jī)的最后設(shè)計方案。 (3) 要完成主軸的設(shè)計與校核，刀盤的設(shè)計與校核，軸承的設(shè)計與校核，以及該盤式削片機(jī)所使用的皮帶傳動的選擇。 (4) 完成總裝配圖，零件圖，刀盤部件圖和說明書的撰寫。 5．進(jìn)度安排 2012年03月17日～03月30日調(diào)研及收集相關(guān)資料； 2012年03月31日～04月13日方案設(shè)計、審查和確定，撰寫開題報告； 2012年04月14日～05月31日繪制圖紙和撰寫設(shè)計說明書； 2012年06月01日～06月08日提交圖紙，說明書，審圖及修改； 2012年06月09日～06月20日畢業(yè)答辯。。 6主要參考文獻(xiàn) [1]劉灝主編.機(jī)械設(shè)計手冊[S]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002. 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