masini pentru tocarea lemnului

Upload: istratevladut

Post on 14-Jan-2016

28 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

masini

TRANSCRIPT

Masini pentru tocarea lemnului

Consideratii generale: In industria de fabricare a celulozei, intensitatea unor procese depinde de marimea suprafetei materialelor solide prelucrate.Astfel marimea materialului lemnos are o deosebita importanta pentru cresterea vitezei sale de dezincrustare, precum si pentru concentratia celulozei obtinute. Prin tocarea lemnului se intelege procesul miscarii dimensiunilor bucatilor mari de lemn.Aceasta operatie se face in utilaje special numite tocatoare. Tocatoarele au prevazute pe disc un numar de fante corespunzatoare cutitelor ,taiate intr-o directive apropiata cu cea radial. Latimea fantelor este de 100 mm,iar lungimea lor este egala cu cea a cutitelor. Dimensiunile unui cutit sunt 80 x 5 x 30 mm (L x g x l), avand una din muchii ascutita sub un unghi de 45. Cutitul se fixeaza in fanta astfel incat taisul sa iasa afara.Orificiile cutitelor au o forma alungita , pentru a permite fixarea cutitului in pozitia necesara,deoarece latimea I se micsoreaza treptat din cauza uzurii din timpul functionarii.

Descriere

Tocatorul de crengi are rolul de tocare a diferitelor deeuri i resturilemnoase ca material de baz pentru formarea compostului.Maina este acionat de un electromotor, de un arbore cardanic sau de un motor pe benzin.Aceast metod are rezultatul unei defibrri a materialului, care provoac putrezirea rapida materialului tocat la formarea compostului.

Rol, functionare, utilizari

-elimina problema depozitarii crengilor si a altor resturi lemnoase si / sau optimizeaza transportul acestora-marunteste materialul lemnos cu ajutorul unei volante cu 2 sau 3 cutite si contracutit, tocatura fiind eliminata printr-un jgheab ce are reglabila directia de aruncare; materialul lemnos este antrenat de 2 valturi actionate hidraulic / sincron si impinse catre volanta port - cutit-utilajul toaca crengi sau arbusti trasformandu-i in 'chips' cu lungime de 5 20 mmAvantaje:- materialul tocat-poate fi folosit ca si combustibil solid pentru centralele termice-reintegrarea rapida in natura a materialului lemnos prin compostare-reduce spatiu de depozitare al crengilor-utilajul de tocat-siguranta in functionare-contor al orelor de functionare-robustete-durabilitate

Cele mai importante componente ale utilajului:

AmplasareaNu utilizai maina dect dup ce ai amplasat-o pe o suprafa stabil!Amplasai maina pe o suprafa de lucru orizontal, plan, fix i liber.Maina trebuie aezat direct pe podea. Nu trebuie amplasate sub aceasta scnduri din lemn, plci din fier etc.

Zon periculoas

Trebuie avut n vedere faptul c materialul tocat este aruncat pretutindeni n aceast zon!Este interzis staionarea persoanelor n zona periculoas.Maina trebuie amplasat astfel nct zona periculoas s fie vizibil, nu se afle animale, obiecte sensibile sau plante.

1.Influenta principalilor facori asupra procesului de taiere 1.1 Influenta pozitiei planului de taiere:Conditia in care se produce aschierea lemnului si marimea rezistentei specific k la taiere, depend in mare masura de pozitia planului taierii fata de orientarea fibrelor lemnului.Taierea longitudinala se produce la deplasarea cutitului in lungul fibrelor, respective intr-un plan paralel cu directia de orientare a fibrelor. Fig a Taierea transversala se produce la deplasarea cutitului intr-un plan perpendicular pe directia fibrelor , obtinanduse aschii slab legate, datorita forfecarii se sfaramiteaza in particule mici fig b).Taierea tangentiala se produce la deplasarea cutitului intr-un plan tangential la inelele anuale. Fig c

Principalele moduri de taiere a lemnului

Principala pozitie a cutitului fata de directia fibrelor lemnului este longitudinal-transversala.taierea transversala se considera ca pozitie 0, unghiul de sectionare va creste continuu in planul directiei fibrelor pana va atinge 90.

Fig.3 Pozitionarea cutitului fata de fibra.

Graficul din fig.4 reprodus de Masinostroienie vol. IX. Indica rezistenta specifica la taiere k in kg/mm2, in cazul cand variaza trecand succesiv de la taierea longitudinala in continuare la cea tangentiala.Pe cale analitica , variatia rezistentei specific in functie de se exprima prin relatia:,in care: KII, sunt rezistentele specific corespunzatoare taierii longitudinale si transversale.1.2Influenta unghiului de taiere

Prin micsorarea unghiului de taiere facut de fata cutitului si suprafata da prelucrare, rezistenta specifica scade. Cutitul patrunde mai usor in lemn prin faptul ca suprafata de strivire a fibrelor se reduce dimensional, iar fenomenul de strivire propriu-zisa a elementelor anatomice este inlocuit de fenomenul de retezare a acestor elemente, rezultand astfel o suprafata prelucrata cat mai curat.privind sub acest aspect, ar aparea justificata tendinta de micsorare continua a valorii unghiului .Teoretic rezistenta K va fi minima in cazul .Practic insa, nu se inregistreaza valori sub pentru unghiul de taiere. Valoarea unghiului de taiere se alege din tabelul de coeficienti de corectie din anexa.Felul taieriiUnghiul

3045607080

LongitudinalaTransversalaTangentiala0,50-0,800,700,630,901111,301,401,101,702,001,20

1.3Influenta grosimii aschiei Prin micsorarea grosimii aschiei rezistenta specifica la taiere creste.Experimentarile au aratat ca in primul rand cutitul realizeaza o strivire si nu o retezare propriu-zisa a fibrelor.Muchia taioasa se slefuieste si aceasta duce la o rapida tocire, in consecinta la cresterea rezistentei.Practic rezistenta specifica inregistreaza o crestere pronuntata in cazul grosimii aschiilor sub 0,1 mm.Valoarea coeficientului Kh se allege din tabelul de coeficienti din anexa.h mm1,00,50,20,10,050,02

Kh1,21,31,72,23,15

1.4Influenta specie lemnului

In conditii de taiere egele si in cazul aceleasi specii, rezistenta specifica la taiere variaza in limite destul de largi.Pentru calculul efortului de taiere diferitelor specii se aplica un coefficient de corectie al specie Ksp/table/ ale carui valori medii au fost stabilite luind ca termen de comparatitie valorile rezistentei la taiere pentru pin/partial dupa P.S.Afanasiev/.

Specii moiKspSpecii tariKsp

AninLariceMolidPinPlopTei1,031,10110,850,80FagFrasinMesteacanSalcamStejarUlm1,401,751,252,201,601,80

1.5Influenta umiditatii lemnului

Umiditatea lemnului are o influenta relati limitata asupra rezistentei la taiere.in calcul se introduce un coefficient de corectie mediu KU , care ia in consideratie influenta umiditatii.Valorile medii ale coeficientului, stabilite pe baza experimentelor sunt redate in tabelul 5/dupa F.M Manjos si P.S. Afanasiev Starea lemnuluiGradul de umiditate Valoarea coeficientului

U %taierefrezare

Plutit pe apaProaspat debitatSemiuscatUscat la aerUscat artificial7050-7025-3010-155-81,151,101,051,000,900,850,900,951,001,10

1.6Influenta gradului de tocire al taisului cutituluiMuchia taietoare a cutitului se rotunjeste in procesul de taiere in cazul frecarilor cu elementele din structura lemnului, cat si din cauza taierii altor material existente accidental in masa lemnoasa.Tocirea taisului necesita sporirea efortului de taiere pentru invingerea unor noi forte care actioneaza in acest caz, si anume:F0 forta de deprindere care lucreaza normal pe directia de avans. Forta F0, care depinde de gradul ascutirii cutitului, are valoarea F0=cF, in care c- este un coefficient care depinde de starea taisului- c=(0,1..0,3)F=marimea efortului de taiere normal.Variatia rezistentei de taiere in functie de gradul de tocire al cutitului, exprimata prin coeficientul de corectie K in raport cu efortul cerut de un cutit bine ascutit este aratat in tabelul 6/P M Majos si P S Afanasiev.Numarul orelor lucrate00,5123456

Raza rotunjirii taisului in microni2-1010-2020-3030-4041-4546-5051-5556-60

Valoarea coeficientuluiK11,11,21,31,41,51,551,6

1.7Influenta vitezei de taiere KVLa o viteza sub 10 m/s, nu se manifesta practice nici o influenta.Prin marirea vitezei, respectiv prin marirea diametrului de rotire a taisului sau anumarului de turatii, toate celelalte conditii fiind aceleasi,numarul cutitelor care actioneaza asupra piesei creste, grosimea aschiei ridicata de fiecare cutit se va micsora, iar rezistenta specifica in acest caz se va mari.Valoarea coeficientului ce influenteaza viteza de taiere se ia din tabelul 7/dupa P S Afanasiev. / unde drept termen de comparative s-a luat rezistenta corespunzatoare vitezei de taiere v=10m/s.Viteza de taiere KV10203040507090100

Cresterea rezistentei specifice11,11,21,31,41,51,61,65

1.8Influenta presarii lemnului in fata cutitului

Presarea lemnului in fata cutitului are drept scopcrearea unei rezemari artificiale a fibrelor care chiar in cazul pozitiei lor nefavorabile nu se vor deprinde/smulge/cum ar avea loc la taierea libera.Dispozitivele de presare sub forma barelor sau a spargatoarelor de talas sunt plasate la distante cat mai mici de tais, calculate in primul rand in functie de gradul de presare optim.Presiunea pe lemn majoreaza rezistenta la taiere cu 20-30.In calculi se poate considera coeficientul care tine seama de influenta presiunii KH=1,22,0.

1.9Influenta frecarii dintre cutit si aschii

S-a considerat ca frecarile dintre cutite si aschii precum si celelalte frecari suplimentare din zona aschierii, se manifesta puternic in special in cazul operatiilor de prelucrare care presupun executarea taierilor adanci.Coeficientul Kf care tine seama de frecarile amintite,poate fi luatin urmatoarea limita:-la taierea cu cutite Kf=1,1.1,2

2.Efortul de taiere totalIn general, determinarea efortului de taiere total se face dupa relatia:F= K=0,39=17,62kg , rezulta: F=176,3 NIn care:K este marimea variabila a rezistentei la taiere,kg/mm2.Valoarea sa poate fi exprimata prin relatia:K=K]=0,36[In care:K=rezistenta specifica pentru unghiul considerat;=coeficientul de corectie al rezistentei specific pentrul unghiul de taiere;Kh=coeficientul de corectie al rezistentei specific pentru grosimea de aschieconsiderata;Ksp si KU = coeficientii de corectie ai rezistentei in functie de specie si umiditate;K si KV- coeficientii de corectie ai rezistentei specifice in functie de gradul tocirii si vitezei cutitului;KH si Kf- coeficientii de corectie ai rezistentei specific in functie de gradul de presare si de frecare dintre lemn si cutit in cazul operatiei de prelucrare;b-latimea piesei de prelucrat in mm;h-grosimea aschiei care se taie in mm.Momentul fortei se calculeaza cu urmatoarea formula:Ma=F=176,3N=176,3NMc=csa=1,2141,04=169,2 NmM= daN , din aceasta formula rezulta:P===1,59 KW.Dimensiunile cutitului

Lungimea=80mmLatimea=30mmGrosimea=5mm

3.Calculul solicitarilor.Determinarea fortelor care actioneaza asupra unui cutit

In timpul taierii asupra cutitului actioneaza component tangentiala a fortei de taiere P si forta de deprindere a aschiei P0.Rezultanta acestor forte R1 se considera(pentru simplificarea calculelor) in valoare: R1=P.Se admite ipoteza ca P=P0.In general variatia valorica a fortei P0 este P0=(0,1.1)P.In suprafata cutitului componentele fortei R1 vor fi:R0=R1 cos() rezulta: R0=176,3=249,3 NR=R1sin() rezulta: R=0In care este unghiul de taiere

4.Alegerea motorului electric

Actionarea sistemului de transmisie se realizeaza cu ajutorul unui motor electric asincron, tip ASU 90S-2 care are urmatoarele caracteristici:-Pm=1,59kW-n=2680 rot/min-=78,5%-cos =0,84-In=3,28 A Schita motorului este data in urmatoarea figura:

5.Proiectarea transmisii prin curele trapezoidale

Acest tip de transmisie permite transmiterea puterii si miscarii de rotatie intre arbori paraleli.Are in constructive doua roti pe care se infasoara elemental intermediar elastic si flexibil, cureaua.Principalele elemente geometrice ale unei transmisii prin curele si distributia de forte ,sunt reprezentate in figura 1.1:

Elementul intermediar elastic, cureaua, este solicitat la tractiune datorita fortelor din ramura active F1 si cea pasiva F2 si la incovoiere datorita infasurarii curelei pe rotile de curea.

Calculul transmisiei prin curele trapezoidale se executa conform STAS 1163-71:

5.1Datele initiale de proiectare

1. Puterea nominala la roata conducatoare:P=1,59 kW2. Turatia rotii de curea conducatoare:n-2680 rot/min3. Raportul de transmitere:i=2

5.2Calculul elementelor constructive si functionale ale transmisiei

1.Tipul curelelor:Din STAS 1163-71, pentru P=1,59kW si n=2680rot/min, se alege curea trapezoidala ingusta tip SPZ cu Dp1=90.250 mm.2.Diametrul primitiv al rotii de curea conducatoare:Se admite Dp1=100mm3.Diametrul primitiv al rotii de curea conduse:Dp2=iDp1=2mm4.Turatia rotii de curea conduse:n2==1340 rot/min5.Diametrul mediu al rotii de curea, Dpm:Dpm= ==150mm6.Distanta dintre axe, A:0,7()2()210A=4107.Unghiul dintre ramurele curelei:=8.Unghiul de infasurare la roata mica:

9.Unghiul de infasurare la roata mare:

10.Lungimea primitiva a curelei:

Din STAS 1163-71 se alege Lp=1250mm11. Recalcularea distantei dintre axe: in care:p=0,25Lp=1250A=194,612.Viteza periferica a curelei:

13.Coeficientul de functionare:Se admite cf=1,2 conform STAS 1163-1714. Coeficientul de lungime:Se admite cL=0,94 conform STAS 1163-1715.Coeficientul de infasurare:Se admite cb=0,96 conform STAS 1163-1716.Puterea nominala transmisa de o cureaSe admite P0=1,56 kW conform STAS 1163-17

17.Numarul de curele preliminar z0:

18.Coeficientul numarului de curele: conform STAS 1163-1719.Numarul de curele z:=1,37 se admite z=220.Forta incovoierii curelelor:=21.Forta preliminara transmisa:

22.Forta de intindere a curelei:

respectiv:Sa=675,14N23.Cota de modificare a distantei dintre axe, x,y:

Dimensiunile canalelor rotilor de curea

Calculul momentelor de torsiuni nominale la roti:Momentele de torsiune se calculeaza cu relatia: [N] ==566,58 [N] ==1133,17 [N]

Arbori

GeneralitatiArborii sunt organe de masini care au finctie de sustinere a organelor aflate in miscare de rotatie.Acestia indeplinesc si functia importanta de transmitere a miscarii si puterii intre organelle pe care le sustin.Forma si dimensiunile arborilor sunt determinate atat de modul de reprezentare a sarcinilor pe lungime cat si de conditiile de functionare, de fabricatie si de montaj.In cele ce urmeaza se vor discuta numai arborii acu axa dreapta.MaterialeStabilirea materialului si a tratamentului termic trebuie sa ia in conjsiderare atat modul de solicitare va arborelui cat si conditiile de lucru a fusurilor.Pentru solicitari usoare se utilizeaza oteluri carbon obisnuite OL 50, OL 60, STAS 500/2-78.Pentru solicitari medii cu cerinte de durabilitate pentru fusuri si caneluri se folosesc oteluri carbon de calitate cu tratament de imbunatatire OLC 35, OLC 45, OLC 50, STAS 880-79.Pentru arborii cu solicitari importante, sau cand se impugn restrictii deosebite de gabarit si greutate se folosesc oteluri aliate de imbunatatire: 35 Mo 17, 40 Cr Ni 17, 13 Cr Ni 33, STAS 791-79.Tehnologia de fabricatie este dictata de seria de fabricatie ,rolul functional si dimensiunile arborelui.Pentru seria mica, arborii de dimensiuni mici se fabrica din bare laminate cu forjare ulterioara sau prelucrare mecanica directa, iar arborii de dimensiuni mari se fabrica prin forjare de lingouri. La serii mari si de masa, pentru arborii de dimensiuni mici se foloseste farjarea in matrita.Criterii de calculCriteriile folosite in calculele de proiectare iau in considerare atat aspect de rezistenta a arborilor cat si cerintele impuse de functionare corecta a organelor montate pe aceasta.Conditiile de functionare corecta a organelor de masinimontate pe arbori, impugn de asemenea efectuarea de calculi de rigiditate si de vibratii si de vibratii.Proiectarea de arbori se desfasoara obisnuit in urmatoarea succesiune:-predimensionarea pe baza unui calcul simplificat de rezistenta la rupere, sau la deformatii;-stabilirea formei constructive cu considerarea si a conditiilor functionale , de executie si de montaj;-verificarea la rupere prin oboseala;-verificarea la rigiditate-verificarea la vibratii.Predimensionarea arborilorSarcinile care solicita arborii sunt datorate transmisiilor si se determina cu relatii aspecifice.In majoritatea cazurilor in prima etapa a proiectarii unui arbore nu8 se cunosc lungimile dintre reazeme sic a urmare nu se pot determina momentele de incovoiere necesare dimensionarii.Determinarea preliminara a diametrului arborelui se face pe baza unui calcul conventional simplificat, considerand numai rezistenta la rupere la torsiune:=28,86mmDeoarece se neglijeaza solicitarea la incovoiere se aleg pentru tensiunea admisibila la rasucire valori reduse, at=12.. 25 MPa, valorile mai mici fiind recomandate pentru diametere mici.Calculul momentului de tensiune a arborelui se face cu relatia :

Se adopta valoarea cea mai mare care se rotunjeste la o marime standardizata. Avand diametrul preliminar se determina pe baza unor recomandari constructive , lungimea tronsoanelor arborelui, rezultand in final intreaga lungime l.(tabel)Nr. CrtLungimea aproximataValoarea

1.Lungimea tronsoanelor pe care se monteaza butucii cu roti dintate , roti de curea sau de frictiune (1,22)dp

2.Lungimea fusurilor lagarelor de alunecare(1..2)dp

3.Lungimea fusurilor lagarelor cu rulmenti(0,3 1)dp

4.Lungimea tronsoanelor pe care se efectuiaza etansarea(0,50,8)dp

5.Lungimea tronsoanelor care separa organe aflate in miscare relative in interiorul carcasei.10 mm

6.Lungimea tronsoanelor care separa organe aflate in miscare relative in exteriorul carcasei.20 mm

Lungimea tronsoanelor pe care se monteaza butucii cu roti dintate , roti de curea sau de frictiune(1,22)dp=1,528,86=43,29Lungimea fusurilor lagarelor de alunecare(0,3 1)dp=1mmLungimea fusurilor lagarelor cu rulmenti(0,3 1)dp=mmLungimea tronsoanelor pe care se efectuiaza etansarea(0,50,8)dp=0,828,86=23,08mmLungimea totala a arborelui este:L=54,54+36,36+36,36+29,08+10+20=186,34 mm=30,67

Alegandu-se initial,raportul dintre diametrul interior d1 si cel exterior d al arborelui din intervalul d1/d=0,030,8.Diametrele obtinute se rotunjesc la valori intregi.rezulta diametrul exterior:d= , valorile mai mari se recomanda in cazul arborilor scurti, iar valorile mai mici in cazul arborilor lungi.Calculul momentului de tensiune a arborelui se face cu relatia :

Urmatorul pas in stabilirea lungimilor preliminare ale tronsoanelor de arbore il reprezinta identificarea solicitarilor externe, provenite de la organele de masini montate pe acesta, roti de curea, etc.Aceste forte se considera ca actioneaza in plane normale pe axa arborelui sau in plane axiale, daca nu pentru calcule se descompun in doua component care actioneaza in cele doua plane V si H.Fortele normale pe axa arborelui sunt forte tangentiale si radiale din angrenaje, forte din transmisiile din transmisiile prin curele sau lant, fortele din manivelele mecanismelor, etc. si se transmit arborelui prin contactul dintre butuc si arbore.Fortele axiale provin in general din angrenaje si se transmit arborelui prin intermediul umerilor sau a unor inele de sprijin.Marimea fortelor exterioare se calculeaza in functie de puterea si turatia transmisa cu relatii de calcul specific pentru fiecare tip de organ in parte.Pe langa marimea fortelor exterioare, pentru determinarea lungimilor preliminare si intocmirea schemei de calcul al arborelui trebuie stability punctual de aplicatie al acestor forte.Fortele exterioare se transmit arborelui prin presiuni de contact, cu distanta neuniforma, intre arbore si organelle de masini sustinute de acesta.Pentru simplificarea calculelor, aceste presiuni se inlocuiesc cu forte concentrate, care sunt chiar forte exterioare.Modul de stabilire a punctelor de aplicatie a sarcinilor exterioare, pentru calculele uzuale este prezentat in figura 5 pentru o roata de curea. La fel de importante ca si fortele exterioare sunt si fortele de reactiune din rezeme.Aceste forte sunt, de fapt,rezultantele presiunii de contact, cu distributia uniforma, dintre fusurile arborelui si lagarele pe care se sprijina acestea.Pentru simplificarea calculelor, aceste presiunise inlocuiesc cu forte concentrate.Stabilirea punctelor de aplicatie ale reactiunilor se face in functie de tipul lagarului, cu rostogolire sau cu alunecare, cateva exemple sunt prezentate in figura 5, pentru rulmenti radiali cu bile sau cu role cilindrice, dispuse pe un rand.

Latimea rulmentilor B si distanta de la marginea rulmentului la punctual de aplicatie a reactiunii, a, se iau din catalogul de rulmenti, iar distanta a2 se determina constructive functie de distanta a si de latimea inelelor distantiere dintre rulmenti.Distanta a1 care stabileste deplasarea axiala a punctului de aplicatie a reactiunii, in cazul montarii rulmentilor radial-axiali cu bile sau cu role conice dispusi in O, se determina, pe baza diagramei din figura 5, unde Faforta axiala exterioara, iar este forta axiala suplimentara din rulment.

Initial, cand nu se cunosc toate aceste date se fac aproximari pentru lungimile tronsoanelor de arbori dupa recomandarile din tabelul 51Cu aceste precizari se determina in final lungimea arborelui si pozitia sectiunilor unde actioneaza fortele si reactiunile.

Nr. CrtLungimea aproximataValoarea

1.Lungimea tronsoanelor pe care se monteaza butucii cu roti dintate , roti de curea sau de frictiune (1,22)

2.Lungimea fusurilor lagarelor de alunecare(1..2)

3.Lungimea fusurilor lagarelor cu rulmenti(0,3 1)

4.Lungimea tronsoanelor pe care se efectuiaza etansarea(0,5. 0,8)

5.Lungimea tronsoanelor care separa organe aflate in miscare relative in interiorul carcasei.10 mm

6.Lungimea tronsoanelor care separa organe aflate in miscare relative in exteriorul carcasei.20 mm

Schema de incarcare si diagramele de momente incovoietoareIn figura 59a este prezentata pozitionarea fortelor si reactiunilor pentru sensul de rotatie spre dreapta al pinionului, iar in figura 9b sensul de rotatie spre stanga.Se determina lungimile tronsoanelor l1 si l2, se intocmeste schema de incarcare pentru arbore, se calculeaza momentele incovoietoare in punctele caracteristice, diagramele de momente de torsiune si diagramele de momente echivalente, ca in figura 5.10.

Unde: B=latimea rotii de cureab-latimea danturii pinionului;dp- diametrul preliminar al arboreluiDeterminarea reactiunilor se face scriind ecuatiile de echilibru fata de fiecare reazem in parte in fiecare plan principal.

Determinarea valorii momentelor incovoietoare date de componentele forelor i trasarea diagramelor lor de variaie, pentru fiecare plan principal n parte, se face considernd regula semnelor (dac momentul provocat de sarcina sau reaciunea considerat, ncovoaie fibra arborelui n sus, semnul momentului este + indiferent din ce parte se face calculul). Acolo unde exist momente concentare, pe diagrame vor apare salturile corespunztore.

Din tabelul 9.2 se alege tipul oelului pentru confecionarea arborelui, respectiv rezistena admisibil la ncovoiere pentru tipul de solicitare considerat.

Valorile calculate ale diametrelor se rotunjesc la valori imediatsuperioare cuprinse n STAS 75-905.4 Determinarea formei constructive a arborilorPlecnd de la aceste valori minime necesare se determin forma arborelui. n stabilirea formei finale a arborelui trebuie s se in seama de urmtorele aspecte:a) poziia i dimensiunile poriunilor de arbore pe care se sprijin butucii organelor care se monteaz pe arbori (roi dinate, roi de curea, roi de friciune, came etc.)b) forma i mrimea canalelor sau gurilor practicate n arbore, pentru elementele de asamblare (pene, tifturi, uruburi) i influena acestora asupra seciunilor butucilor.c) necesitatea restabilirii rezistenei arborilor pentru poriunile slbite de canalele i gurile practicate n arbore. n cazul n care asamblarea se face cu pene, acestea se dispun pe aceeai generatoare. n acest caz, diametrul arborelui se va mri cu: 5% - dac se folosete o singur pan; 10% - dac se folosesc dou pene aezate la 120.d) stabilirea dimensiunilor fusurilor n funcie de tipul de lagr folosit.e) dimensionarea capetelor de arbore conform recomandrilorSTAS 8724/1/4-71, i a gurilor de centrare conform recomadrilor STAS 1361-73

Trecerea de la un diametru de tronson la altul se face prin intermediul razelor de racordare, figura 5.11 a, b sau cu canale de degajare pentru rectificare, figura 5.12a, b, c, d. n cazul arborilor puternic solicitai, se recomand ca raza de racordare s fie minim de r=0,1d, unde d este diametrul treptei mai mici. Valorile razelor de racordare normale conform STAS 75-90, sunt date n Anexa 3 Tabelul III. 2 i pentru canalele de degajare n Tabelul III. 5.

La stabilirea formei finale a arborelui se urmrete ca forma s fie ct mai apropiat de cea a solidului de egal rezisten. Se urmrete ca arborele s poat fi realizat prin procedeetehnologice care s conduc la cost minim, de aceea se reanalizeaz prima soluie i se mbuntete. Se definitiveaz desenul de execuie prin prescrierea preciziei dimensionale n funcie de recomandrile pentru ajustajele folosite la asamblri, prescrierea abaterilor geometrice admise, a rugozitilor suprafeelor, a tratamentelor termice i a condiiilor tehnice impuse la prelucrare.

Calculul penelor

Asamblarea cu pan paralel este una dintre cele mai cunoscute modaliti de transmitere a momentului de torsiune. Sunt dou tipuri de asamblri, figura 5.16:- fixe care nu permit deplasarea axial a butucului la care pana paralel se monteaz cu strngere lateral n canalul practicat prin frezare n arbore i cu joc lateral n canalul butucului, n vedereamontrii i demontrii uoare;- mobile, la care butucul se poate deplasa axial, iar penele sunt fixate de arbore cu uruburi.Dimensiunile penelor paralele sunt date n STAS 1004-81, penele cu capete rotunjite prevzute cu guri pentru prinderea cu uruburi pe arbore sunt standardizate n STAS 1006-90.

Canalul de pan din arbore este un puternic concentrator de tensiuni. Formele constructive uzuale (pana cu capete rotunjite, respective cu capete drepte) sunt prezentate n figura 5.17.

Canalul de pan pentru penele cu capete rotunjite se execut cu freze deget, iar pentru cele cu capete drepte cu frez disc.Penele sunt elemente puternic solicitate i trebuiesc executate din oeluri rezistente. Se obinuiete folosirea oelurilor de construcie, care asigur o rezisten r =600-700MPa. Penele se execut din oel laminat sau tras la rece, prin frezare i mortezare. Penele de dimensiuni mari se execut din semifabricate forjate. Pentru a uura montajul toate muchiile penelor sunt teite.Sarcina exterioar se transmite de la arbore la pan i n continuare la butuc prin contact pe feele laterale ale penei. Ca urmare, solicitarea principal a asamblrii este cea de strivire pe suprafeele de contact, o alt solicitare, mai puin important, fiind cea de forfecare a penei. Schema de calcul a asamblrii prin pan paralel este prezentat nfigura 5.18.Calculul se efectueaz n urmtoarele ipoteze:presiunea pe feele laterale, active, ale penei este uniform distribuit;pana este montat jumtate n arbore i jumtate n butuc;braul rezultantei F care acioneaz pe fiecare din feele active ale penei este egal cu d/2.Verificarea la strivire a asamblrii se efectueaz cu relaia:

de unde rezult lungimea de calcul necesar a penei:=Verificarea la forfecare a penei se efectueaz cu relaia:

n relaiile de mai sus s-au notat cu: Mt momentul de torsiune transmis de asamblare; d diametrul arborelui, b limea penei, h nlimea penei, lc lungimea de calcul a penei, as rezistena admisibil la strivire a materialului mai slab (de regul materialul penei, pentru ca s se evite deteriorarea arborelui sau butucului), af rezistena admisibil la forfecare a materialului penei. n cazul asamblrilor fixe, rezistena admisibil la strivirerecomandat este:- as = 100120 MPa, pentru sarcin constant, fr ocuri;- as = 65100 MPa, pentru sarcini pulsatorii;- as = 3550 MPa, pentru sarcini alternante, cu ocuri. Se lucreaz cu rezistene admisibile micorate atunci cnd, datorit sarcinii variabile, exist tendina ieirii penei din loca.n cazul asamblrilor mobile, n locul tensiunii de strivire s se calculeaz presiunea p care trebuie limitat la o presiune admisibil pa, pentru a se evita expulsarea lubrifiantului dintre suprafeele n micare relativ. Se recomand valori pa = 1030 MPa.Pentru verificarea la forfecare se recomand rezistene admisibile la forfecare af = 100 MPa. Deoarece dimensiunile seciunii transversal ale penei (b i h) sunt standardizate astfel nct solicitarea de strivire s fie solicitarea principal, verificarea de forfecare nu este necesar.

6.Alegerea si verificarea rulmentilorSe va alege tipul rulmentilor utilizati pentru rezemarea arborelui, apoi marimea acestora si in final se va face verificarea durabilitatii lor.Unghiurile de inclinare in reazeme sunt reduse ceea ce permite folosirea rulmentilor radiali cu bile si a rulmentilor radiali-axiali cu role conice.Uneori se folosesc si rulmenti cu role conice , rulmenti radial-axiali cu role precum si rulmenti oscilanti cu role butoias.In cele ce urmeaza ne vom referi la alegerea si verificarea rulmentilor radiali cu bile.Rulmentii radiali cu bile preiau in principal fortele radiale, dar pot prelua si sarcini axiale.Se pot utiliza doua tipuri de montaje ale acestor rulmenti.a)Montajul cu rulment conducator si rulment liber se foloseste in special la arbori lungi.Se allege in general drept rulment conducator, rulmentul cu incarcare mai mica.El se fixeaza axial, atat pe arbore cat si in carcasa, in ambele sensurisi va prelua intreaga sarcina axial ace incarca arborele.Rulmentul liber se fixeaza axial in ambele sensuri pe arbore,fiind lasat liber in carcasa pentru a compensa dilatarile termice diferite ale arborelui si carcasei in functionare.Rulmentul liber va prelua doar forta radial,incarcarea sa axiala fiind nula.b)Montajul flotant al rulmentilor presupune fixarea axiala a fiecarui rulment intr-un singur sens pe arbore si in sens opus in carcasa.Se lasa de obicei un joc axial de 0,5.1 mm pentru compensarea diferentelor de dilatare dintre arbore si carcasa.Forta axiala este preluata in acest montaj de rulmentul catre care este indreptata.Montajul flotant se utilizeaza la arboriscurti;el este mai simplu dar poate conduce la un dezechilibru accentuat al incarcarii celor doi rulmenti(in cazul in care rulmentul cu incarcare radial mai mare preia si forta axial ace incarca arborele).Etapele parcurse in alegerea rulmentului radial cu bile sunt:1.Stabilirea tipului montajului:Montaj cu rulmenti radiali cu bile rotunde.2.Estimarea diametrului arborelui in dreptul rulmentului se face tinand cont de dimensiunile arborilor stabilite la predimensionarea acestora.Pentru arborii ce ies in exteriorul rulmentului

Instruciuni cu privire la protecia muncii

1.1Indicaii generale de siguranSe interzice deservirea sau efectuarea de lucrri de ntreinere de ctre persoane aflate subinfluena alcoolului, a drogurilor sau medicamentelor, care afecteaz capacitatea de reacie.Maina poate fi exploatat numai n stare tehnic impecabil.Punei maina n funciune numai dup ce ai amplasat-o pe o suprafa stabil.Persoana care utilizeaz maina trebuie s aib cel puin: 18 ani.Este interzis utilizarea mainii de ctre mai multe persoane n acelai timp!Avei grij ca locul de munc s fie suficient de luminat, deoarece o lumin slab poate spori considerabil pericolul de accidentare!Nu lucrai niciodat fr dispozitive de siguran.Lucrrile de reparare, instalare, ntreinere i curare se vor efectua numai cu acionarea oprit i uneltele n repaus! La acionarea prin arbore cardanic se demonteaz arborele de pe tractor. La acionarea prin electromotor se aduce comutatorul principal pe poziia 0 i se ntrerupe linia de alimentare.Nu lsai niciodat maina s funcioneze nesupravegheat.Atunci cnd schimbai poziia mainii, mecanismul de acionare al acesteia trebuie oprit.Utilizai numai piese de schimb originale.Nu trebuie efectuate modificri sau manipulri ale mainii!Lucrrile la echipamentele electrice nu pot fi efectuate dect de electricieni autorizai!Nu utilizai niciodat conducte de legtur care prezint defeciuni.Este interzis utilizarea mainilor cu propulsie electric n condiii de ploaie, deoarece sepot produce defectri ale comutatorului, respectiv ale electromotorului!1.2Indicaii de siguran pentru toctorEste interzis staionarea persoanelor n zona periculoas.Trebuie avut n vedere faptul c materialul tocat este aruncat pretutindeni n aceast zon!Nu introducei minile n plnie sau n orificiul de ejectare dac maina este n funciune!ndeprtai ramurile sau crengile transversale numai cu mijloace auxiliare adecvate (de ex. crengi).Oprii motorul nainte de a ndeprta bucile de lemn blocate.Maina se va utiliza numai n aer liber!La dezactivarea motorului, avei grij ntotdeauna la oprirea complet a uneltelor!1.3Not cu privire la nivelul zgomotuluiNivelul de zgomot n zona de lucru este de 98 dB(A), msurat la urechea operatorului.La mainile cu motor cu ardere este de ateptat o intensitate acustic de , msurat laurechea utilizatorului.La mainile cu acionare prin arbore cardanic nivelul zgomotului depinde de tractor.De aceea este necesar utilizarea unui echipament de protecie a auzului.Valorile prezentate sunt valori de emisie i din acest motiv nu trebuie s prezinte i valorisigure la locul de munc. Dei exist o corelaie ntre nivelurile de emisie i imisie, dinaceasta nu se poate deduce cu certitudine dac sunt necesare msuri de ateniesuplimentare sau nu. Factorii care influeneaz nivelul actual de imisie la locul de munc,respect caracteristicile spaiului de lucru, ale altor surse de zgomot, de ex. numrulmainilor i procesele de lucru nvecinate. Valorile locului de munc permise pot deasemenea s varieze de la ar la ar. Aceast informaie trebuie s califice utilizatorul srealizeze o evaluare mai bun a pericolului i a riscului.1.4Riscuri rezidualeExist riscuri reziduale chiar dac toate prevederile de siguran sunt respectate i mainaeste utilizat conform prevederilor: Atingerea pieselor sau a uneltelor rotative. Accidentarea din cauza uneltelor sau pieselor desprinse. Pericol de incendiu la ventilarea insuficient a motorului. Afeciuni auditive n cazul lucrului fr protecie pentru urechi. Erori umane (de ex. prin oboseala excesiv a corpului, solicitarea mental ...)

BibliografieIulian Florescu si Daniela Stupu (1996), Indrumar de laborator pentru masini si utilaje pentru prelucrarea lemnului si a plantelor anuale. P 25-28Loredana Anne-Marie Badescu(1994), Proiecterea dispozitivelor utilizate in industria lemnuluiConf. Ing C. Kiritescu(1961), Masini-unelte si scule pentru prelucrarea lemnuluiCatalog general de rulmentiProf. dr. ing. Mihai Gafitanu(1980) Organe de masini