УДК 674.05

СНИЖЕНИЕ ШУМА КРУГЛОПИЛЬНЫХ СТАНКОВ, УРОВЕНЬ КОТОРОГО ЗНАЧИТЕЛЬНО ПРЕВЫШАЕТ НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

Шалтабаева С.Т., ассоц.проф. ФСТИМ, МОККазГАСА, г. Алматы

Қалиева М.М., магистрант МТДО-13(2), МОК КазГАСА, г. Алматы

В статье рассматривается уровень шума деревообрабатывающих станков, которые значительно превышают нормативного значения

Бұл мақалада ағаш өңдеу үшін қолданылатын станоқтың айғай-шуның нормативтік деңгейден асып кетуі қарастрылады

In the article examined sound-level of woodworking machine-tools that considerably exceed normative value

Во всех отраслях производства для продольного и поперечного распиливания древесных материалов широко используются круглые пилы. Трудно представить, машиностроительное предприятие без тарного, модельного, деревообрабатывающего производства. Процесс распиливания древесных материалов круглыми пилами относится к сложному процессу резания со стружко-образованием. В процессе резания происходит многорезцовый вращающиеся процесс, режущим инструментом – пильным диском. При изготовлении данного инструмента используются высококачественные легированные стали.

Зуб круглой пилы аналогичен резцу с тремя режущими кромками. Качество пиления тесно связана со специфической формой и размерами режущих инструментов, участием в работе по срезанию стружек значительного числа резцов, образованием и перемещением стружек в закрытом с трех сторон узком пространстве, непостоянством толщины стружек на пути резания, разрушением стружек на отдельные части меняющихся размеров, большой скоростью протекания процесса, периодичностью воздействия резцов на древесину и, наконец, большим количеством взаимозависимых факторов и изменчивостью физико-механических свойств обрабатываемой заготовки. На сборы и режим работы круглопильных деревообрабатывающих машин, особое влияние оказало усовершенствование круглых пил. И это изменение привело к использованию их технических возможностей, также к расширению номенклатуры станков и агрегатов, имеющих в своей основе режущий орган – пильный диск [1]

При использовании пильных дисков в качестве режущего инструмента оборудования образуется шум. И это является одним из больших недостатков.

Круглопильный деревообрабатывающий станок считается одним из наиболее шумным видом деревообрабатывающего оборудования (уровень шума на рабочем ходе достигает 110-115 дБА). Круглопильные деревообрабатывающие станки различных функциональных назначении и модификаций используются как для первичной, так и для повторной обработки древесины. Пильный диск является главным происхождением шума от круглопильных деревообрабатывающих станков. Шум появляется вследствие побуждения звуковой вибрации в нем. Излучаемый шум по спектральной характеристике является высокочастотным, причем с эксплицитными тональными составляющими раздражающими для слухового восприятия человеком. При пилении на шумообразование имеет особое влияние на породу и влажность древесины, скорость подачи и резания относительно волокон древесины, высота и ширина пропила, конструкция пильного диска и степень его износа, и аэродинамические завихрения от зубчатого венца. Снижение шума от круглопильных деревообрабатывающих станков является достаточно сложной проблемой, которая требует комплексного решения. Механическая обработка древесины требует постоянного присутствия технолога в непосредственной близости со станком для контроля и управления технологическим процессом. Поэтому применение данных методов и средств снижения шума на пути его распространения (кожухи, экраны) малоэффективно без сочетания с мерами по снижению шума в источнике возникновения (пильном диске). При радикальном и рациональном подходе к снижению шума в источнике возникновения является средства вибродемпфирования.[2]

Процесс, в котором уменьшается уровень вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии, например, в тепловую энергию, электрическую, электромагнитную называется вибродемпфированием (вибропоглощение). Вибропоглощение может осуществиться в случаях, когда конструкций выполненные из материалов с большими внутренними потерями; в поверхности нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкций соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.

Для вибродемпфирования применяются разные материалы, как сплавы металлов, смазочные материалы, полимерные металлы, а также мастики и композиционные материалы. Сплавы марганца обладают большим затуханием колебаний. Они содержат в себе 15- 20% меди и магниевые сплавы. Детали у этих сплавов имеются меньшее вибро-проводимость, чем чугуны и стати, так как при повышенной температуре затухание колебаний в металлах резко повышается.

Использование дерева, резины и пластмасс в качестве конструкционных материалов приводит к значительному снижению вибраций. Шестерни из капрона, текстолита и дельты древесины применяются в тихоходных редукторах. В различных случаях вызвано использование шестерен из жестких резин. Применение этих материалов приводит к снижению вибраций оснований фундаментов машин, т. е. к снижению вибраций рабочих мест. В качестве конструкционных материалов позволяет значительно снизить уровень вибрации по виброскорости в широкой полосе средних и высоких частот на 8-10 дБ.

Для понижения вибраций зачастую, применяются вибродемпфирующие покрытия из полимерных материалов, которых невозможно использовать в качестве конструкционных материалов. Действие покрытий основано на колебании вибраций путем перевода колебательной энергии в тепловую при деформациях покрытий. Эффективные действия покрытий происходит на резонансных частотах элементов конструкций агрегатов и машин. Значительный интерес представляют многослойные покрытии, состоящие из слоя вязкоупругого материала и слоя фольги, увеличивающей жесткость покрытия. Отлично гасят колебания смазочных материалов, так как слой смазочного материала устраняет возможность контакта между двумя сочлененными элементами, а следовательно, и появление сил поверхностного трения - причины возбуждения вибраций[3].

На основании представленных анализов существующих технических средств вибродемпфирования для снижения звуковой вибрации от пильных дисков были получены их общие недостатки и сформулированы критериальные требования для разработки новейшие высокоэффективные унифицированные вибродемпфирующие конструкции, применяемые для круглопильных деревообрабатывающих станков различного функционального назначения и модификаций.

Представлена новая унифицированная конструкция устройств, состоящая из вибродемпфирующих фрикционных прокладок (с сухим трением), помещаемая между пильными дисками и зажимными фланцами круглопильных деревообрабатывающих станков. Применение конструкции из прокладочных материалов помещенные между пильным диском и зажимными фланцами деревообрабатывающего станка является наиболее продуктивной технической реализацией демпфирования. В конструкциях вибродемпфирующих прокладок, как принято, применяются полимерные вязкоупругие материалы, в которых диссипация вибрационной энергии происходит за счет вязкого трения (в самом материале).[4]

Литература:

1. Амалицкий В.В., Амалицкий В.В. Оборудование отрасли. учеб. для вузов. – М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005. – 584 с.

2. Черемных Н.Н. Шумовая характеристика проходных торцовочных установок / Деревообрабатывающая промышленность. – 2004. – № 11. – С. 22–23.

3. Чижевский М.П., Черемных Н.Н. Снижение шума при механической обработке древесины. – М.: Лесная промышленность, 2005. – 152 с.

4. Чижевский М.П., Черемных Н.Н. Пути снижения шума в лесопильно-деревообрабатывающем производстве. – М.: Лесная промышленность, 2000. – 208 с.