造紙盤式木片削片機(jī)的設(shè)計

造紙盤式木片削片機(jī)的設(shè)計,造紙盤式木片削片機(jī)的設(shè)計,造紙,木片,削片機(jī),設(shè)計 編 號 技 術(shù) 報 告 課題名稱： 造紙盤式木片削片機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 指導(dǎo)教師： 2012 年 05 月 目錄 中文摘要 .I 英文摘 要 .II 第 1 章 引 言 .1 1.1 造紙機(jī)械業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .1 1.2 備料設(shè)備 .2 第 2 章 木材削片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要問題 .4 2.1 發(fā)展現(xiàn)狀 .4 2.2 存在的問題 .5 2.3 削片機(jī)改進(jìn) .5 2.4 削片機(jī)存在的缺點及國外發(fā)展?fàn)顩r .6 第 3 章削片機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .8 3.1 總體方案擬定 .8 3.2 刀盤式削片機(jī)的結(jié)構(gòu) .8 3.3 刀盤式削片機(jī)的工作過程 .15 3.4 影響削片參數(shù)的其他因素 .16 第 4 章 刀盤式削片機(jī)的切削阻力與功率計算 .18 4.1 刀盤式削片機(jī)的切削阻力 .18 4.2 削片機(jī)功率計算 .18 第 5 章 刀盤式削片機(jī)的生產(chǎn)能力計算 .21 第 6 章 V 型帶的設(shè)計選擇 .22 第 7 章結(jié)論與建議 .24 第 8 章 削片機(jī)的操作和維修注意事項 .25 結(jié)束語 .26 致 謝 .27 參 考 文 獻(xiàn) .28 I 摘 要 木片削片機(jī)用于制備工藝木片，是人造板和造紙行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。幾十年來，國 外科技工作者圍繞削片機(jī)存在的木片質(zhì)量差、能耗大、振動噪聲大三大難題進(jìn)行了很 多研究，取得了不少成就。特別是木片質(zhì)量問題解決的比較好。而能耗與振動噪聲問 題雖有改善，但仍然比較嚴(yán)重。本文將從削片機(jī)的結(jié)構(gòu)入手進(jìn)行設(shè)計，通過對影響削 片因素的分析，對削片機(jī)進(jìn)行改造，同時也對削片機(jī)存在的問題，及未來發(fā)展進(jìn)行分 析。 關(guān)鍵詞：木材削片機(jī) 盤式削片機(jī) 切削力 功率、生產(chǎn)能力 II ABSTRACT The wood chippers are used to produce technological wood chips and are the basic equipment in papermaking and wood-based panel industries. Many studies on chippers to improve the quality of wood chips, to minimize the power consumption and to reduce its vibration and noise have been done by many researchers on all over the world in last decades. Some significant result has achieved on improving the quality of wood chips. More studies are needed to solve the problems of vibration, noise, and power consumption on wood chipper. We will design the structure of chippers in this passage. We will improve chippers by its influence factor. Besides we will analyze the problem and its future of chippers. KEY WORDS：wood chipper；disc chipper；cutting forces ；power ,the ability of produce 1 第 1 章 引 言 1.1 造紙機(jī)械業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 現(xiàn)代造紙工業(yè)是世界上除電信制造業(yè)和汽車工業(yè)之后的第三大加工工業(yè)，屬集中 度高，資金、技術(shù)、能源密集的大型現(xiàn)代化基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。造紙機(jī)械工業(yè)是為造紙?zhí)峁?用生產(chǎn)設(shè)備，備品配件和安裝維修服務(wù)的專業(yè)性機(jī)械工業(yè)。造紙機(jī)械與設(shè)備的產(chǎn)量、 水平、質(zhì)量對造紙工業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模、技術(shù)裝備水平、產(chǎn)品質(zhì)量檔次，生產(chǎn)成本及 經(jīng)濟(jì)效益起著決定性作用。 建國 50 多年來,我國的造紙機(jī)械制造業(yè)一直是伴隨著造紙工業(yè)同步發(fā)展起來的。 在“以草為主、以木為輔、草木并舉”的造紙工業(yè)發(fā)展期間,為適應(yīng)草類原料制漿、造 紙的工藝要求,造紙機(jī)械制造業(yè)確實發(fā)揮了重大作用,開發(fā)了相應(yīng)的新設(shè)備、新技術(shù)。 在計劃經(jīng)濟(jì)年代中,還出現(xiàn)過造紙機(jī)械設(shè)備供不應(yīng)求的輝煌時光。這在建國五十多年的 造紙工業(yè)發(fā)展史中是功不可滅的。 同時，由于科技進(jìn)步的推動，國內(nèi)制漿造紙機(jī)械與設(shè)備制造業(yè)也掌握了一批大型 制漿造紙設(shè)備核心關(guān)鍵技術(shù)。我國造紙企業(yè)特別是大型造紙企業(yè)，現(xiàn)代化程度及自動 化程度越來越高，制漿造紙過程所應(yīng)用的機(jī)械與設(shè)備具新型性及先進(jìn)性，明顯體現(xiàn)出 高速、高質(zhì)、高效、環(huán)保的特點。因此，就必須盡快掌握應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備以適應(yīng) 造紙工業(yè)發(fā)展的需要。 然而,社會在發(fā)展、變遷,在改革開放后的新形勢下,造紙工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了變化, 在國家加大環(huán)保治理力度下,眾多中小紙廠關(guān)?；蛘{(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),縮減自制漿能力,采取 以外購商品木漿為主的用料方針,追求大型、高效、自動化設(shè)備已成為造紙企業(yè)普遍的 發(fā)展方向和目標(biāo)。這一造紙工業(yè)發(fā)展的新變化是造紙機(jī)械制造業(yè)未能預(yù)見到的。因此, 出現(xiàn)了近年來造紙企業(yè)在技改、擴(kuò)建、新建項目上,轉(zhuǎn)向國外知名造紙機(jī)械廠商,冷落 國產(chǎn)設(shè)備的被動局面。一些過去較有知名度的造紙機(jī)械廠和輕工機(jī)械廠產(chǎn)品滯銷、開 工不足、甚至有的處于停產(chǎn)和破產(chǎn)的癱瘓狀態(tài)。在這樣的嚴(yán)峻形勢下,造紙機(jī)械制造業(yè) 面臨著極大的挑戰(zhàn)。 目前，我國造紙機(jī)械工業(yè)已從低水平的一般產(chǎn)品生產(chǎn)發(fā)展到具有相當(dāng)規(guī)模的能夠 為中等規(guī)模以上制漿造紙企業(yè)提供較高水平成套專用設(shè)備，并隨著我國造紙工業(yè)的高 速發(fā)展而發(fā)展，但是，目前我國造紙機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于我國造紙工 業(yè)的發(fā)展，成為制約我國造紙工業(yè)產(chǎn)品升級和競爭力提高的主要因素之一。因此，發(fā) 展造紙機(jī)械制造工業(yè)，研究與開發(fā)造紙新技術(shù)、新設(shè)備，已成為國內(nèi)造紙工程技術(shù)人 員及科技工作者的迫切任務(wù)。 我國當(dāng)前我國造紙工業(yè)發(fā)展形勢很好，國家從政策和資金等方面也給予了很大支 持，國外資金及國內(nèi)民間資金也不斷注入，可以說我國的制漿造紙機(jī)械業(yè)面臨巨大的 商機(jī)，但也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。雖然近些年來我們的產(chǎn)品水平有了很大的起色，在大 2 型化、高速化、高效化、自動化等方面有了長足的進(jìn)步，特別是在原國家經(jīng)貿(mào)委支持 下引進(jìn)國外部分適用的先進(jìn)技術(shù)，加快了大中型造紙裝備國產(chǎn)化步伐，但與國外先進(jìn) 水平相比仍有很大差距，適應(yīng)不了大型造紙項目的建設(shè)需要。為此，我們?nèi)孕枵J(rèn)真總 結(jié)經(jīng)驗，認(rèn)真借鑒國外先進(jìn)成熟的技術(shù)，結(jié)合國情，走有中國特色的道路，進(jìn)一步開 發(fā)技術(shù)先進(jìn)、適用的高效產(chǎn)品，進(jìn)一步努力提高整體水平，在經(jīng)濟(jì)全球化的時代，在 造紙工業(yè)的大市場中占有一席地位，為發(fā)展我國造紙工業(yè)發(fā)揮更大的作用。現(xiàn)針對造 紙機(jī)械備料設(shè)備中的削片機(jī)進(jìn)行設(shè)計改造。 1.2 備料設(shè)備 造紙原料品種各樣，主要造紙原料除木材外還有草類原料，如稻草、麥草、蘆葦、 芒桿、蔗渣及破布等。這些制漿造紙原料在蒸煮或磨碎之前，要先進(jìn)行備料，除去樹 皮、葦鞘、葦膜、蔗髓、泥沙等雜質(zhì)。使原料質(zhì)量均一并切成一定大小和形狀以利于 后面作業(yè)。所用備料設(shè)備類型繁多 1.2.1 備料的目的及方法 備料的目的在于把纖維原料經(jīng)過初步加工和處理，除去樹皮、鞘，髓、泥沙等雜 質(zhì)，使原料質(zhì)量均一，并切成一定大小和形狀，以便后面作業(yè)。 備料的方法安使用原料的種類，可分為木材纖維原料備料和非木材纖維原料備料 兩種。非木材纖維原料備料又分為干法備料和濕法備料兩種方法。 干法備料是指原料在一定水分下（即貯存后的水分）進(jìn)行各種必要處理。此法由 于技術(shù)比較成熟，設(shè)備簡單，操作方便，動力消耗少，所以國內(nèi)草漿廠多用此法。 濕法備料是將未經(jīng)切斷的或已經(jīng)切斷的稻麥草送入水利碎漿機(jī)種切斷或打散、凈 化，再經(jīng)自然脫水或篩子脫水，而后到擠壓設(shè)備中機(jī)械脫水，以提高進(jìn)蒸煮器的草料 干度。所用水利碎漿機(jī)類似處理廢紙用的碎漿機(jī)，若處理的是未經(jīng)切斷的原草，則要 求具有一定的切斷能力。該法可提高制漿設(shè)備生產(chǎn)能力，降低堿耗，氯耗，以提高漿 的得率和強(qiáng)度，降低黑液含硅量，提高除塵效率和減少大氣污染。但由于存在投資達(dá)、 動力消耗大等問題，有待于進(jìn)一步研究和改進(jìn)。 1.2.2 木材備料過程及設(shè)備 制漿造紙所用木材一般有原木、廢木、邊材和板皮等，按不同制漿方法以及對紙 漿質(zhì)量要求，對原木的質(zhì)量要求也不同，備料的過程也有不同。例如，制備木段磨木 漿的備料，要求提供與磨木機(jī)料箱長度相適應(yīng)的木段。原木在備料過程中被鋸成一定 長度的木段，直徑較大的原木還要劈開，并且樹皮要剝干凈，同時要除去樹節(jié)。供蒸 煮用的原木備料要求提供具有一定形狀和大小的木片，并且要求除去樹皮，木屑，塵 土等雜質(zhì)。制備木片磨木漿的備料要求提供一定形狀和大小的木片，一般還要求把木 片洗劑干凈，防止混入沙土造成設(shè)備過早磨損 。 3 木片備料的常規(guī)流程：把原木鋸成適當(dāng)長度的木段，剝皮，削片，篩分，再碎。 若原木直徑過大不能直接投入削片機(jī)時，先用劈木機(jī)或電鋸把原木劈開，然后投入削 片機(jī)。當(dāng)采用長原木削片時劈開，然后投入不必鋸斷。篩分出來的長木條和大木片， 再經(jīng)破碎成合格的木片。 木材備料的重點設(shè)備由剝皮機(jī)、削片機(jī)、木片篩、再碎機(jī)。 1.2.3 非木材原料干法備料過程及設(shè)備 草類原料的備料是為蒸煮提供一定長度的草料，除去草料中的一部分或大部分穗、 節(jié)、髓、谷粒以及混雜在草料中的一些塵土、砂石等雜物。傳統(tǒng)備料的方法是干法備 料，其基本作業(yè)是切斷，除髓，除塵，篩分，塵氣處理等過程。干法備料塵埃大，操 作環(huán)境惡劣，而濕法備料沒有這類問題，它是將未經(jīng)切斷的或已經(jīng)切斷得稻麥草送入 水利碎漿機(jī)中切斷或打散凈化，再經(jīng)自然濾水或篩網(wǎng)脫水，而后到擠壓設(shè)備中機(jī)械脫 水，以提高進(jìn)入蒸煮器草料的干度。 4 第 2 章 木材削片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要問題 2.1 發(fā)展現(xiàn)狀 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)向更多地利用枝丫材、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). 國外大規(guī)模的木片生產(chǎn)始于 60 年代,近年來發(fā)展很快,不僅產(chǎn)量迅速增加,而且在 一些國家,如日本、前蘇聯(lián)、美國等國已發(fā)展成為木材工業(yè)部門中的一個獨(dú)立體系.在 瑞典、芬蘭等國則成為木材加工企業(yè)中不可缺少的組成部分.我國的伐區(qū)木片產(chǎn)業(yè)于 70 年代后期出現(xiàn),90 年代才形成規(guī)模,目前年生產(chǎn)能力已達(dá) 830 萬 m,年產(chǎn)值達(dá) 25 億元. 目前全世界范圍內(nèi)的人造板、紙和紙板的需求量仍逐年增長.據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織預(yù)測, 到 2010 年全世界人造板消費(fèi)量將從 1991 年的 1.22 億 m增加到 3.13 億 m,年平均增 長率為 4.82%;紙和紙板的消費(fèi)量將從 1991 年的 2.43 億增加到 4.43 億,年平均增 長率為 3.07%.我國人造板的消費(fèi)量將由 1991 年的 331.8 萬 m增加到 1504.3 萬 m,年 平均增長率為 6.0%;紙和紙板的消費(fèi)量將由 1991 年的 1853.4 萬增加到 5323.9 萬, 年平均增長率為 5.9%.因此，木片需求量仍將不斷增長,削片機(jī)必將得到進(jìn)一步發(fā)展,其 前景是廣闊的. 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)。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,削片設(shè)備的研制 也有了較大發(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、造紙木片加工;12 種鼓 式削片機(jī),廣泛用于纖維板和刨花板木片的加工;還有移動式削片機(jī) 8 種,用于林區(qū)木片 生產(chǎn). 按切削機(jī)構(gòu)不同,削片機(jī)可分為盤式和鼓式兩類.鼓式削片機(jī)的切削機(jī)構(gòu)由一個旋 轉(zhuǎn)的鼓輪、飛刀和底刀組成,鼓輪上安裝若干把飛刀,底刀固定在底座上;盤式削片機(jī)的 切削機(jī)構(gòu)由一個旋轉(zhuǎn)的刀盤、飛刀和底刀組成,在刀盤上沿半徑方向安裝 316 把飛刀.對 于以加工剩余物,如板皮、板條、碎單板片等為主要加工對象的企業(yè),比較適于配置鼓 式削片機(jī);而對于枝丫材、小徑木等較好的原料,則宜于使用盤式削片機(jī).一般纖維板廠 5 多用鼓式削片機(jī),而造紙廠則多用盤式削片機(jī),在刨花板廠則以實情兩者兼有.早期造紙 工業(yè)中,廣泛采用鼓式削片機(jī),后來逐步為圓盤式削片機(jī)所取代,因為后者加工出的木片 質(zhì)量好.日本在 70 年代基本上已全部采用圓盤削片機(jī),而在其他一些國家里,鼓式削片 機(jī)仍占一定比重. 2.2 存在的問題 從國內(nèi)外削片機(jī)的使用情況來看,目前削片機(jī)存在著如下幾個問題:一是木片質(zhì)量 不穩(wěn)定,表現(xiàn)為超大片或碎小片比例高,木片合格率低;二是削片機(jī)的功率比較大,一般 為幾十到幾百.統(tǒng)計資料表明,國產(chǎn)削片機(jī)動力配備相差很大,存在動力不足和 大馬拉小車問題,其單位動力配備(以 1 m/h 生產(chǎn)率所配備的動力的數(shù))小至 3.9/m,大到 14 7/m,相差達(dá) 3.8 倍.使用情況也證明有的削片機(jī)功 率偏大,而有的卻不足.產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是設(shè)計時僅靠經(jīng)驗和類比,缺少必要的原始 資料、數(shù)據(jù)和設(shè)計計算.此外削片機(jī)本身的切削特性也決定了切削功率較大;三是振動 噪聲大,在所有木工機(jī)械中,削片機(jī)是噪聲最嚴(yán)重的機(jī)械之一,其工作時噪聲高達(dá) 110,超標(biāo) 1220,空轉(zhuǎn)噪聲高達(dá) 102,超標(biāo) 36,嚴(yán)重影響工人的身心 健康. 2.3 削片機(jī)改進(jìn) 出料方式的改進(jìn)傳統(tǒng)的削片機(jī)大多采用上出料方式排出木片,刀盤周邊需增設(shè)葉 片,削出的木片因被葉片等撞擊而破碎,因而木片合格率低.俄、美等國研制的新型盤式 削片機(jī)采用側(cè)出料方式,木片靠切削時的彈性變形能無沖擊地排出,可減少木片損失 3%5%.俄羅斯研制的多刀盤式削片機(jī),木片按下出料方式排出,可降低木片損失 2%5%. 采用多刀切削機(jī)構(gòu)，普通盤式削片機(jī)切削時飛刀做平面運(yùn)動,在切削過程中飛刀對 木材的切削是間歇進(jìn)行的,當(dāng)?shù)谝话训兑央x開原木,要隔一段時間第二把刀才開始切削, 這樣不但影響機(jī)床的生產(chǎn)率,而且造成電機(jī)載荷不穩(wěn)和原料的跳動,影響木片質(zhì)量.為改 善這種狀況,采用多刀盤式削片機(jī),以實現(xiàn)連續(xù)切削,在切削過程中至少有兩把刀切入木 材,這就大大減少了原木在料槽中的跳動,削片質(zhì)量較高,生產(chǎn)能力也比普通盤式削片機(jī) 高. 改進(jìn)飛刀、底刀結(jié)構(gòu)及飛刀安裝方式，為提高削片質(zhì)量和產(chǎn)量,國外多采用雙刃面 飛刀和底刀,還有的將底刀的 4 個邊均制成工作刃,以輪換使用.俄國的新型鼓式削片機(jī) 在主底刀的相應(yīng)位置上增加一個輔助底刀,用于對超標(biāo)準(zhǔn)木片的再碎,可提高生產(chǎn)率和 木片質(zhì)量.美國研制的用于將整根原條加工成木片的新型削片機(jī),裝有 2 把互為垂直的 底刀,使木料在切削時保持穩(wěn)定,提高了切削部件的強(qiáng)度,從而有利于提高木片質(zhì)量.此 外,采用刀夾裝刀及采用小尺寸飛刀在刀盤上呈螺旋線布置,也可改善切削條件,提高木 片產(chǎn)量和質(zhì)量. 6 2.4 削片機(jī)存在的缺點及國外發(fā)展?fàn)顩r 木材削片技術(shù)裝備中最主要的是削片機(jī),自 40 年代木片工業(yè)興起以來,削片機(jī)在劣 質(zhì)材、小徑木及各種剩余物的加工中作出了重大貢獻(xiàn),為制漿、造紙、人造板及燃料工 業(yè)提供了大量經(jīng)濟(jì)而方便的原料。但傳統(tǒng)的削片機(jī)存在較多的問題,主要表現(xiàn)在:結(jié) 構(gòu)笨重,動力消耗大,切削過程不平穩(wěn)。設(shè)備穩(wěn)定性差,生產(chǎn)效率低,木片質(zhì)量差。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造費(fèi)用高,維修困難,有一定的使用局限性。噪聲較嚴(yán)重,振動比較大。 進(jìn)料口徑稍小,枝丫通過能力不強(qiáng)。裝刀、磨刀費(fèi)時費(fèi)力。針對以上缺點,近年來, 國外林業(yè)發(fā)達(dá)國家致力于對新型削片機(jī)的研制,各種新型削片機(jī)獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 下面敘述的國外新型削片機(jī)的結(jié)構(gòu)值得我們學(xué)習(xí)和研究: 自動控制的進(jìn)料機(jī)構(gòu)進(jìn)料機(jī)構(gòu)影響削片機(jī)切削時的穩(wěn)定性和動力消耗,也影響木片 質(zhì)量,新的削片機(jī)根據(jù)不同的勞動對象,具有不同的進(jìn)料機(jī)構(gòu)。 2 控制木片質(zhì)量的分離裝置采用雙腔式分離裝置可使木片在削制過程中,自動地 將木片中所含不合格的超大片、碎小片及其它雜質(zhì)與木片分離,分別進(jìn)入兩個腔室中, 由各自的排料系統(tǒng)排出,以提高設(shè)備利用率及木片合格率并能降低木片成本。 3雙刃面飛刀為節(jié)省換刀時間,提高效率,降低刀具制造成本,國外普遍采用雙刃 面飛刀。 4飛刀按螺旋線布置德國研制的新型移動式削片機(jī)組,刀鼓轉(zhuǎn)數(shù)低,飛刀呈螺旋狀 裝配,在工作機(jī)構(gòu)的兩個相互迎面旋轉(zhuǎn)的軸上固定著尖銳的圓錐盤,在圓錐盤之間的圓 周方向上,交錯排列著切削刀,在切削刀的一些部分設(shè)有小鉤,以鉤住和折斷枝丫或其它 剩余物,提高碎小材的使用效果。 5刀夾安裝飛刀前蘇聯(lián)生產(chǎn)的多切刀盤式削片機(jī),由于刀夾裝刀,故其刀盤厚度和 重量是普通盤式削片機(jī)的 1/2 左右。 6多方位出料口法國研制的削片機(jī)的木片排放裝置分短程和遠(yuǎn)程兩種,可旋轉(zhuǎn) 360 度,噴料口帶有分流裝置,控制木片均勻地進(jìn)入掛斗車廂。 7 降低振動與噪聲國外削外片機(jī)降低振動與噪聲措施為:削片機(jī)采用厚實的基 礎(chǔ)或?qū)潭ㄊ较髌瑱C(jī)采用彈性懸掛裝置,以避免振動與擺的傳遞;在削片機(jī)的工作面 上貼上隔音材料及殼體空腔襯上橡膠或其它隔音填料,使隔音性能有所提高;在隔音 室內(nèi)對削片機(jī)進(jìn)行遙控操作,使工作免受噪聲危害;采用多刀削片機(jī)及下方拋擲木片, 減少振動;在驅(qū)動裝置中考慮了蝶式彈簧,以便限制最大傳動扭矩,從而在沖擊時降低 噪聲。 7 8 刀盤 1 和傳動皮帶輪 2 同時裝在回轉(zhuǎn)的主軸 3 上，主軸支承在三個軸承上， 刀盤的邊緣裝有風(fēng)葉 5，整個刀盤被包裹在外殼 6 中，刀盤旁邊裝有喂料虎口 7。工作 時，電動機(jī)通過三角皮帶輪帶動主軸和刀盤回轉(zhuǎn)，利用刀盤上的刀片與喂料虎口下面 的刀盤產(chǎn)生的切削作用，將喂進(jìn)的原木切削成木片。切削好的木片通過刀盤上刀片下 面開的縫隙，從另一面落下，然后有風(fēng)葉推動從風(fēng)管吹出，送至旋風(fēng)筒除塵。多刀削 片機(jī)采用下卸料，因此刀盤邊緣不需要風(fēng)葉，切削的木片憑借本身重力，由刀盤卡殼 下部卸料口卸出，然后由皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)送至篩選系統(tǒng)。 8 第 3 章削片機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 用木材生產(chǎn)化學(xué)漿或木片機(jī)械漿，需要把原木削成木片。生產(chǎn)化學(xué)漿用的木片要 求長短、厚薄均整，盡量減少大片和碎片。木片規(guī)格一般為：長 15-25cm，厚 3-5mm， 合格率要求在 80%以上。 削片機(jī)一般供原木削片用，有些削片機(jī)也可以用來削板皮、竹。 目前主要采用刀盤式削片機(jī)。此外還有鼓式削片機(jī)、螺旋式削片機(jī)等。 3.1 總體方案擬定 原木通過電鋸或其他截斷裝置，截成 2m 長，然后通過人工或機(jī)械方法將其送 到喂料槽，原木在未料內(nèi)，通過自重和飛刀的牽引力進(jìn)行移動。喂料可采用水平喂料 和斜喂料，但由于時間和資金的限制，先采用斜喂料。傳動軸采用三點支撐，中間軸 承采用浮動軸承。傳動裝置采用 V 型帶傳動。 現(xiàn)設(shè)計一削片機(jī)，要求切出木片長度 20mm,厚 5mm。有三把刀片，刀片厚 20mm ， 寬 250mm，刀片的外側(cè)與刀盤邊緣相距 150mm。刀盤直徑為 2，厚度 100mm。刀盤的轉(zhuǎn) 速為 300 轉(zhuǎn)/分。 3.2 刀盤式削片機(jī)的結(jié)構(gòu) 刀盤式削片機(jī)有刀盤、機(jī)殼、喂料槽以及傳動裝置等部分組成。圖如下。 圖（1） 9 3.2.1 刀盤 刀盤式削片機(jī)的主要部件。如圖示，在刀盤 2 上裝有 35 把（多刀削片機(jī)刀片 812 把）刀片 1，刀片的安裝位置應(yīng)在距輻射線超前 1015之處；刀片的處側(cè)與 刀盤邊緣相距 150200mm。為使刀片保持必需的刀高，在刀片后面有一塊帶斜面的墊 板 3，用正方形平頭的緊固螺栓 5，穿過刀片的長孔固定在刀盤上，校正刀片位置后， 可用木塊 4 在刀背將其墊牢，并將螺栓的螺母與鎖緊螺旋母旋緊。為保護(hù)刀盤表面， 在刀片對面裝一塊帶溝槽的墊板（也稱刀牙）6。刀盤是削片機(jī)的切削機(jī)構(gòu)，它是一個 直徑 14m，厚度 50150mm 的鑄鋼圓盤，根據(jù)刀片數(shù)目和安裝位置，在刀盤開有同等數(shù) 量的孔。此外，沉重的刀盤還起著慣性輪的作用，穩(wěn)定切削過程。對于大型多刀削片 機(jī)，往往還有一個與刀盤相平衡的慣性輪，這樣可以使削片時振動小，電動機(jī)負(fù)荷較 均勻，動力容量較小。普通刀盤式削片機(jī)刀盤的轉(zhuǎn)速為 150650 轉(zhuǎn)/分。此外，為便于 工人轉(zhuǎn)動刀盤，在刀盤平面周緣上緊密排列著一圈直徑 30mm、深 40mm 的鉆孔。近來又 有在傳動皮帶輪的周邊上鑄有一圈齒，利用一個特制的杠桿來轉(zhuǎn)動刀盤。 圖（2） 1.刀片 飛刀安裝在刀盤面向喂料槽的一面，飛刀的刀刃沿刀盤的半徑方向或刀盤的半徑 方向成 815角向前傾斜布置。在刀盤上，沿著刀刃的方向開有一條寬約 100mm 的長 縫，飛刀的長度與飛刀的長度相同。 為了調(diào)整飛刀刃口的位置，在飛刀的底面有一塊 楔形墊快，他們一起被一組埋頭螺釘固定在刀盤上。在長縫的另一側(cè)裝有一塊定位板， 又成為下刀，供保護(hù)縫口之用。從原木削下的木片通過長縫至刀盤的背面。刀片呈矩 形，厚 2025mm ，寬不小于 200mm，長度視削片機(jī) 10 圖（3） 直徑而定。刀片上有若干個長孔，供裝置和調(diào)整飛刀之用。刀刃角約 3040，較 大的角度適用于硬材及凍材。刀片采用長形螺孔，使其安裝時能前后調(diào)整。刀片的一 邊有鋒利的刃口，其研磨角為 35 40。另有一種雙研磨角的刃口，第一研磨角為 4042，第二研磨角為 2832。這種刀片較耐用，有利于提高切片合格率，適 于處理硬質(zhì)木材。刀片材料為碳素工具鋼或合金鋼，熱處理后硬度為 Rc6265，刀片 的結(jié)構(gòu)有整體的，也有為了節(jié)省合金鋼采用鑲片結(jié)構(gòu)。 2.墊板 墊板用 1820mm 厚的低碳鋼板制成，其表面刨有若干溝槽。它的主要作用在于順 利地誘導(dǎo)原木進(jìn)入削片刀的刃部。此外，又可使切削過程的原木緊壓在其上，而不導(dǎo) 致直接壓在刀盤的表面，避免刀盤的磨損，但墊板嚴(yán)重磨損時可更換。這樣不影響刀 盤本身，從而延長其使用壽命。 3.風(fēng)葉 風(fēng)葉用鋼板制成，安裝時葉片沿刀盤徑向放射線與刀盤成 330的角度。隨著刀 盤的轉(zhuǎn)動，葉片直接推動木片，使其產(chǎn)生圓周運(yùn)動，同時葉片又驅(qū)動空氣，產(chǎn)生一股 具有較大風(fēng)量和風(fēng)壓的氣流，使木片沿外殼和連接風(fēng)管進(jìn)入下工序。若用下卸料方法， 則不需要安裝風(fēng)葉。 3.2.2 喂料槽 喂料槽俗稱虎口，有圓形的，多圓弧形的，多角形的和方形的幾種形式。以方形 虎口較為普遍。它是由虎口，底刀，旁刀，大小三角板等組成。削片機(jī)的喂料槽與刀 盤成一定角度安裝。刀盤與喂料槽之間的相互配置以及幾何角度的大小，直接影響到 削出木片的幾何形狀，并與削片機(jī)的動力消耗有一定的關(guān)系。普通削片機(jī)的喂料槽是 傾斜安裝的，稱為斜喂料。喂料槽橫截面的大小及形狀實際上取決于該削片機(jī)和能切 削原木的最大直徑。在喂料槽下方裝有底刀，遞到承受很大的沖擊力?？衫寐菟ǖ?螺母調(diào)整并固定其位置，是底刀和刀片間隙維持在 0.30.5mm 左右，同時用斜墊板將 它楔牢。底刀的刀刃角一般為 8085。在底刀的上蓋著一塊護(hù)板，稱為大三角板，用 來保護(hù)底刀和防止喂料槽磨損。 11 圖（4） 在喂料槽的一個側(cè)面，也承受一部分切削力，那里也裝有一把刀，稱為旁刀，旁 刀的安裝方法和底刀相同，用來保護(hù)旁刀和側(cè)板的護(hù)板，稱為小三角板。底刀、旁刀 與飛刀的刃口距離為 0.31mm。底刀、旁刀、大三角板較易磨損，要求便于拆卸更換。 1.虎口 虎口用鑄鋼制成，其底部制成一傾斜面?；⒖诹鞑叟c刀盤的平面要保持一定的斜 度；此斜面的側(cè)面投影與水平軸線所交成的角度成為虎口角 1，1 為 45-52。其水平投影與主軸中心線所交成的角度稱為投木偏角 2，2 為。 15-38。據(jù)試驗和應(yīng)用認(rèn)為 1=52和 2=2031最適宜 2.底刀和旁刀 底刀和旁刀均用厚 10-12mm 的碳素工具鋼板制成。底刀的刃角為 80-85，旁刀 的刃角為 60-65，與刀盤刀片的距離為 0.3-0.5mm。 3.大小三角板 三角板的形狀實際上是四邊形，用 6-8mm 的低碳鋼板制成，其上部兩個角是直角， 而下邊則有斜面刃口，刃角約為 30-60。 4.其他參數(shù) 刀距：削片突出刀盤面的距離稱為刀距（h，mm） 。刀距對木片長度（l,mm）起決 定性作用，其關(guān)系為 h=lcos1cos2 （3-1） 考慮到在切削時，原木受刀片和底刀之間的剪切作用，有往上翹起的趨勢， 亦即加大了 1 角度，故一般刀距均較計算結(jié)果小 2mm。 取 1=52，2=2031,l=20mm,則 h=lcos1cos2=20*cos52cos2031 =20*0.6157*0.9366=11.53=12mm 12 故取刀距 h=10mm。 刀高：刀片刃邊與墊板間的距離稱為刀高（H） ，刀高直接影響木片厚度（T，mm） ， 兩者關(guān)系為 T=KH （3-2） 式中，K 為系數(shù)，一般為 0.5 左右。則， m105.KT 喂料虎口與刀盤平面的安裝距離（S，mm） ，一般按下式計算 S=h+c+p (3-3) 式中 h-刀距，mm; c-刀片與底刀或旁刀刃口間的間隙，一般取 0.3-0.5mm； p-底刀或旁刀突出高度，一般取 10mm. 則 S=h+c+p=10+0.5+10=20.5mm 3.2.3 外殼 刀盤外面裝有封閉的機(jī)殼。采用上出料時，在機(jī)殼的上方沿切線方向接一風(fēng) 管吹送木片。采用下出料時，機(jī)殼的下部是敞開的，木片經(jīng)由敞開口落到帶式運(yùn)輸機(jī) 上。機(jī)殼為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，并在適當(dāng)?shù)奈恢瞄_有一扇工作門，供換刀和維修之用。 3.2.4 刀盤的傳動機(jī)構(gòu) 刀盤的傳動有兩種形式，一種是通過三角皮帶減速傳動，另一種是有電動機(jī)直接 帶動。無論采用哪一種形式，整個傳動系統(tǒng)要有足夠的轉(zhuǎn)動慣量，使削片機(jī)工作時， 刀盤具有比較平穩(wěn)的轉(zhuǎn)速。為了及時檢修，較大的削片機(jī)還配有電器的或機(jī)械的制動 器和盤車機(jī)構(gòu)，以縮短停車時間。在本設(shè)計中采用了 V 型帶減速傳動。 刀盤的傳動機(jī)構(gòu)包括主軸和皮帶輪，主軸用 45 號鋼制成，刀盤和皮帶輪都安裝在 軸上。皮帶輪通常用鑄鐵制成，其輪緣要比一般皮帶輪厚得多，也有可用鋼板焊接制 成一個密閉的空心圓柱體，在其內(nèi)灌滿砂粒。以增加質(zhì)量。皮帶輪除作傳動輪外，還 在運(yùn)行時起轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的飛輪作用，以增加切削時的慣性力。主軸支承在三個滾動或油 環(huán)軸承上，而其中一個必須是止推軸承，以保持刀片和底刀之間的距離。 由于主軸具有很大的轉(zhuǎn)動慣量，在停機(jī)時不能很快停止回轉(zhuǎn)，故必須在軸的一端 裝一個制動器，以備在停機(jī)檢查，磨刀，換刀或急剎車時用。 帶的設(shè)計見下文 3.2.5 墊片 在與刀片相對的縫口上安裝有與刀盤平齊的墊板（俗稱刀牙） 。墊板用 18 20mm 厚的低碳鋼板制成。其表面刨有若干溝槽 13 它的主要作用是順利地誘導(dǎo)原木進(jìn)入削片刀的刃部削減木片。此外還可以避免刀 盤縫口邊緣磨損，當(dāng)墊板損失嚴(yán)重時，可以更換。 普通削片機(jī)的刀盤除了削木片外，還起飛輪作用，其周邊上安裝有若干風(fēng)葉， 用以拋出切削后落入機(jī)殼內(nèi)的木片。風(fēng)葉用鋼板制成，安裝時，葉片與刀盤徑向放射 線呈 330的角度。 3.2.6 主軸 刀盤的傳動機(jī)構(gòu)包括主軸和皮帶輪。主軸用井 45 鋼制成,刀盤和皮帶輪都安裝在 主軸上. 皮帶輪通常使用鑄鐵制成,其輪緣 要比一般皮帶輪厚得多,也有采用鋼板焊接制成 一個密封的空心圓柱體, 在其內(nèi)灌滿砂礫，以增加其質(zhì)量。這一皮帶輪除作傳動輪使 用外，并在運(yùn)行時起著轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的飛輪作用，借以增加切削時的慣性力。 主軸支承在三個滾動或油環(huán)滑動軸承上，而其中一個必須是止推軸承，以保持刀 片與底刀之間的距離。 14 由于主軸有很大轉(zhuǎn)動慣量，在停機(jī)時不能很快停止回轉(zhuǎn)，故必須在軸的一端 裝一個擎動器，以備在停機(jī)檢查，磨刀，換刀或急剎車使用。 在刀盤的外面有外殼罩住。外殼用鋼板和型鋼制成。 15 3.3 刀盤式削片機(jī)的工作過程 3.3.1 原木被削成木片的過程 原木在刀盤式削片機(jī)受到飛刀與底刀的剪切作用，在切下一個圓餅的同時，由于 木餅受到飛刀給予的沿纖維方向的擠壓力，木餅被分裂成木塊，進(jìn)而分裂成木片。 在研究多刀削片前，一般認(rèn)為木被切削時緊貼喂料槽，原木的被切削面與刀盤平 面相平行，原木的喂料完全依靠自得。但后來的觀察與研究發(fā)現(xiàn)切削原木過程并非如 此。無論在普通削片機(jī)或多刀削片機(jī)削片時，原木的被切削面緊貼著飛刀的后面移動， 直到與刀盤相遇一瞬間為止。被切削面不是和刀盤平面相平行， 而是成一定的角度。 對普通削片機(jī)這一角度隨切削過程而變化，原木的被切削面實際上是一凹形曲面。 原木在切削過程中除了受重力作用作用外，還受到飛刀給與原木的作用力，飛刀 把原木拉向刀盤的作用力稱為牽引力。水平喂料的削片機(jī)在完全消除重力對喂料影響 的條件下，原木也能連續(xù)的喂進(jìn)，這也很好的說明了切削過程中存在著牽引力。 原木被牽引的距離、牽引速度、和切削速度之間的關(guān)系取決于飛刀的后角 和投 入角 。如圖所示，刀的后面與刀的運(yùn)動方向的夾角稱為飛刀的后角 。刀的后面與 刀的前面的夾角稱為刀刃角 。 圖（5） 3.3.2 木餅分裂成木片的過程 木餅分裂成木片的過程和影響木片厚度的因素，可從下圖中看出。木片的厚 16 度主要取決于削片機(jī)的幾何參數(shù)，此外還取決于原木的物理機(jī)械性質(zhì)。 圖（6） 由上圖可看出，當(dāng)飛刀沿著切削面切入原木時，原木受到飛刀的作用力 P 的作用， 它由兩個分力組成：P1 是垂直于刀的后面的力，P2 是垂直于刀的前面的作用力。P1 不 參與木餅的分裂，只有 P2 才使木餅沿纖維方向撕裂。 P2 又可分解成兩個力，沿木材纖維方向的作用力 P3 和垂直纖維方向的作用力 P4。 飛刀切入原木一定深度后，P3 隨 P2 增加到一定限度就引起木材的縱向破裂，木餅 撕裂成木片。若飛刀沿切削面切入深度為 oa 時，木餅開始分裂成木片，則木片的厚度 為 ob。 3.4 影響削片參數(shù)的其他因素 為獲得一定幾何形狀的木片，上述的幾種有關(guān)削片機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)一定要予以滿足。 要想提高木片的質(zhì)量，改善削片機(jī)本身工作的性能出發(fā)，還要考慮一下一些與結(jié)構(gòu)有 關(guān)的問題。 削片機(jī)飛刀在刀盤上的安裝有幾種裝法，有些是把飛刀的刀刃口沿刀盤半徑方向 布置的，有些飛刀的刀刃口是與刀盤的半徑方向前傾一定角度布置的，個別的飛刀的 刀刃口是與刀盤半徑方向成一定角度布置的。飛刀刃口的前傾和后傾必須與底刀刃口 相配合。合理的選擇飛刀與底刀的刃口夾角將使削片機(jī)工作更為穩(wěn)定。把飛刀的刀刃 安裝成與刀盤的半徑方向成一定傾斜度，可以起到延長每一把飛刀切削原木的時間， 把原木擠向喂料槽一側(cè)，減少切削過程中原木跳動的作用。 喂料槽與刀盤的相對位置隊原木的切削狀態(tài)也有很大關(guān)系。原木從刀盤的不同位 置喂入時，原木被切削的情況是不同的。斜喂料的削片機(jī)，原木喂進(jìn)刀盤的位置一般 位于 0-180這個位置附近。從這個區(qū)間喂料的原木，被削片面是一個橢圓，而橢圓 的短軸方向與刀盤上飛刀刀刃的方向相接近。這樣布置喂料槽的削片機(jī)，可以用一定 17 長度的飛刀切削較大直徑的原木，并且由于橢圓的長軸方向是順著刀刃的運(yùn)動方向， 當(dāng)切削同樣截面積的原木時，由于增長了每一把飛刀的切削時間和牽引原木的距離， 削片機(jī)的工作就變得更加平穩(wěn)。 木片的切面與纖維方向的夾角-切料角 有時在設(shè)計削片機(jī)是不作為一個前提 先定下來。當(dāng)切料角 取較大值時，即削片刀接近于垂直纖維方向切削原木，木材這 個方向的強(qiáng)度比較大，故單位切削阻力和單位削片能量消耗增加，木餅較難于分裂成 木片，木屑量有所增加。當(dāng)切料角取較小值時，即削片機(jī)接近于縱向切削原木，這時 雖然單位切削阻力和單位切削能量消耗減小，但原木與刀接觸的部分受到了強(qiáng)烈的變 形，如彎曲、起皺及破碎等，原木不與刀接觸部分不能分裂成木片而是成為相當(dāng)長的 長木條。故大部分的削片機(jī) 角都選擇在一個不大不小的合適范圍內(nèi)。 18 第 4 章 刀盤式削片機(jī)的切削阻力與功率計算 4.1 刀盤式削片機(jī)的切削阻力 進(jìn)行削片機(jī)功率計算之前，先要研究削片機(jī)的切削阻力。影響削片機(jī)單位刀 刃長度上的阻力大小的因素有木材的種類、木材的水分、木材的儲存情況，而削片機(jī) 本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及木片的幾何尺寸對切削阻力影響尤大。 對于一定的原木來說，切入方向，即切削角 和木片的長度的影響也較大。有人 對樅樹、樺樹等木材在含水分 22%、刀刃角 =36.8的條件下做了實驗，并歸納整理 成公式，可作為計算的依據(jù)： (4-1)41.05.H28R 式中 R-單位刀刃長度上的切削阻力（公斤力/厘米） -喂料槽與刀盤的夾角（弧度） H-木片兩個切面之間的距離，相當(dāng)于削片機(jī)刀盤上的刀距（毫米） 取 ，則，4 (公斤力/厘米)108*42.8H2.8R4.5.041.05. 4.2 削片機(jī)功率計算 削片機(jī)功率的計算方法很多，并且需要和一些實驗相結(jié)合，通常是通過計算切削 阻力求得所需功率。 削片機(jī)最大切削功的計算是計算削片機(jī)所需功率的一個依據(jù)。最大切削功是指一 臺削片機(jī)連續(xù)地切削一根或幾根原木所做的功。設(shè)計時往往把可能送入本機(jī)臺的直徑 最大、長度最長的原木作為計算依據(jù)。這樣，削片機(jī)連續(xù)切削的最大切削功為 (公斤力/米) （4-2）10RSKU0 式中 R-單位刀刃長度上的切削阻力（公斤力/厘米） S-原木的被切削截面積（ 平方厘米） K-連續(xù)切削一根或幾根原木的次數(shù)，即原木的總長除以木片長度 假設(shè)原木長度為 2m，原木直徑 20cm，則 19 （公斤力/米）391210*2810/RSKU0 切削一根或幾根原木所需要的時間 t 為 （4-3）Znl 6Lt 式中 L-原木的總長度（毫米） l-木片的長度（毫米） Z-飛刀的數(shù)目 n-刀盤的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 則， （秒）67.20*36Znl0Lt 那么削片機(jī)的瞬時最大功率 N 為 （千瓦） （4-4）567.*1029tU 削片機(jī)工作時，負(fù)荷是不恒定的，尤其是普通削片機(jī)更為嚴(yán)重。所以削片機(jī)的轉(zhuǎn) 動慣量都比較大，有些削片機(jī)還裝有飛輪，儲存一部分能量，以穩(wěn)定削片機(jī)的轉(zhuǎn)速。 當(dāng)傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量為已知時，我們再根據(jù)設(shè)備和電器情況規(guī)定一個轉(zhuǎn)差率，即規(guī) 定一個削片機(jī)容許的最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速差。根據(jù)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)差率，削片機(jī) 在切削一根或幾根原木的時間內(nèi)，即在消耗 U0 的期間，轉(zhuǎn)動系統(tǒng)放出的能量 U 為 （公斤力.米） （4-5） )(2JU21 式中 1-削片機(jī)在切削一根或幾根原木前的角速度（1/秒） 2-削片機(jī)在切完一根或幾根原木后允許的最小角速度（1/秒） J-整個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量（公斤力.米.平方秒） 先求系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量：取刀盤質(zhì)量為 200kg （公斤力.米. 平方秒）10*21mRJ 20 5640*62J )150(2J)(U221 削片機(jī)在做最大切削功時，所需輸入的功率 N 為 （千瓦） （4-6）t102UN （千瓦）467.539t0 所以取主電機(jī)的功率為 45 千瓦，型號為 RJ81-4,其轉(zhuǎn)速為 1440（r/min） 。 以上為切削原木所需的功率。若采用風(fēng)送上出料時還要加上風(fēng)葉所消耗的功率， 再加上空載功率，然后計入機(jī)械傳動效率，這就確定了選用電機(jī)的功率。 21 第 5 章 刀盤式削片機(jī)的生產(chǎn)能力計算 削片機(jī)的瞬時最大生產(chǎn)能力就是削片機(jī)在某一時間內(nèi)切完一根最大直徑、最大長 度的原木的能力 。這既是設(shè)計削片機(jī)最大負(fù)荷的依據(jù)，也是選擇配套設(shè)備，如木maxQ 片篩、運(yùn)輸機(jī)等的依據(jù)。最大生產(chǎn)能力的理論值為： （實積米 /分） （5-1）zlnd42nax3 式中 d-削片機(jī)能切削的原木的最大直徑（米） l-木片的長度（米） n-刀盤的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） z-飛刀數(shù)目 （實積米 /分）562.03*02.*4zlndQ2max 3 maxQ 削片機(jī)操作中，由于原木直徑大小不一，投料的不連續(xù)性和切削時原木的跳動， 削片機(jī)的實際生產(chǎn)能力 Q 為 式中 -生產(chǎn)能力降低系數(shù) （實積米 /分） （5-2） zlnd423 所以削片機(jī)的實際生產(chǎn)能力為 投進(jìn)削片機(jī)的原木直徑與喂料槽的截面尺寸有密切關(guān)系，所以也有用喂料槽的截 面尺寸來計算削片機(jī)的實際生產(chǎn)能力的。 為說明喂料槽的填滿程度，先假象原木完全填滿喂料槽，這時的極限生產(chǎn)能力 Q0為： （實積米 /分） （5-3）AlznQ03 式中 A-喂料槽的截面積（平方米） 其余符號含義同前。 實際操作中，原木不可能完全填滿喂料槽，再加上投料不連續(xù)，實際生產(chǎn)能力 Q 22 為： （實積米 /分） （5-4）kAlznQ03 式中 k-削片機(jī)的生產(chǎn)能力有效系數(shù)，一般取 k=0.14-0.20。 第 6 章 V 型帶的設(shè)計選擇 1.確定設(shè)計功率 設(shè) P 為帶傳動的額定功率，單位為千瓦，Ka 為工作情況系數(shù)，查表得， Ka=1.3，則設(shè)計功率為 Pd=KaP=1.245=54（千瓦） 2.選擇窄 V 帶的型號 根據(jù)設(shè)計功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1，小帶輪的轉(zhuǎn)速為 1440（r/min） ，由圖可選 擇帶的型號為 SPB 型。 3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d1、d2 并驗算帶速 小帶輪直徑 d1 應(yīng)大于或等于最小直徑 d。d1 過小，則帶的彎曲應(yīng)力較大，反之， 則外廓尺寸增大，小帶輪的最小直徑為 200mm, 然后根據(jù)式得 m96023014d2n 計算 d2 值。一般情況 d1、d2 均應(yīng)符合帶輪直徑尺寸系列，見表。帶速有公式可 算出 s/072.1560421*60ndv v35m/s 滿足條件。 4.確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 Ld 一般推薦用下式初步確定中心距 a0，即 )d(2a)d(7.021021)96096 23 即 m230a81 則取 a0=2000 mm。 然后可有下式初定帶的基準(zhǔn)長度 Ld0m49171504)296()20(52addaLd2110 根據(jù)初定 Ld0,由表選取接近的標(biāo)準(zhǔn)長度 Ld，取 Ld=5000mm。 然后再由下式算出實際中心距 m204917502Lda00 5.驗算小帶輪包角 根據(jù)下式驗算小帶輪包角 1，即 120 67.1583.20496183.57ad18012 6.確定 V 帶根數(shù) z 由表可查得單根 V 帶的額定功率值 P0，是特定條件下的額定功率值，而實際工作 情況與特定條件總會有不同，考慮到這一差別，V 帶根數(shù)計算公式為 計算的 z 一般應(yīng)滿足小于等于 7。 L0dK)P( 由 n1=1440m/s，d1=200mm，i=4.8 查表可得 P0=10.07Kw,P0=0.82kW。同時查表 可得 K=0.95，KL=1.06，則， 9.406.195)82.071(4KPzLd 取 z=5 根。 24 第 7 章結(jié)論與建議 1.結(jié)論： 從削片機(jī)理論分析和試驗研究的現(xiàn)狀可以看出,國內(nèi)外有關(guān)對木片質(zhì)量方面的研究 較多,也較全面,并已經(jīng)找出了影響木片質(zhì)量的諸因素及影響規(guī)律,在生產(chǎn)實踐中已經(jīng)取 得了比較好的效果.而對切削功率及振動噪聲的研究相對較少,雖有一定進(jìn)展,但還不全 面,所以應(yīng)加強(qiáng)此方面的研究. 木材削片技術(shù)在國外已成熟,我國削片工業(yè)的發(fā)展與之相比還有很大差距,近 10 年 來,隨著人造板和造紙工業(yè)的興旺,我國削片機(jī)的發(fā)展很快,數(shù)量、品種不斷增加,并正 在形成系列產(chǎn)品.然而我國林區(qū)的削片機(jī)多數(shù)還都是 60 年代的產(chǎn)品,不定型,出片率低, 質(zhì)量無保證,而且維修困難,削片機(jī)的設(shè)計方法落后,靠類比、憑經(jīng)驗的設(shè)計方法往往導(dǎo) 致設(shè)計質(zhì)量不高,影響削片機(jī)的性能.針對我國削片工業(yè)的現(xiàn)狀,應(yīng)采用一系列先進(jìn)的測 試手段,對削片機(jī)進(jìn)行動態(tài)測試和理論分析,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計出適合我 國國情的新型木材削片機(jī). 2.建議： （1）.木片從削片機(jī)送出有兩種形式：一種是上出料，采用風(fēng)送。采用風(fēng)送的削 片機(jī)刀盤的周邊上裝有若干風(fēng)葉，產(chǎn)生一定的風(fēng)壓，把木片吹至分離器分離。另一種 是下出料，削落的木片直接落到布置在刀盤下面的帶式運(yùn)輸機(jī)上送走。前一種出料方 式在設(shè)備布置上稍微方便，但僅適用于低速的削片機(jī)，因為采用上出料在高速的條件 下容易造成木片過渡破碎，并且會不必要的增加削片機(jī)的動力消耗。 （2）.普通盤式削片機(jī)的一個很主要的缺點是使用的原木長度受到限制。從水平 喂料槽到傾斜喂料槽之間尚需一段過渡圓弧區(qū)。這些喂料槽占據(jù)了許多空間，廠房的 高度隨著原木長度的增加而需要增加，而且從高位往削片機(jī)投料，喂料槽與過渡圓弧 區(qū)槽體的連接、安裝都比較復(fù)雜，投下的原木也給刀盤和飛刀帶來很大的沖擊載荷。 若把原木從傾斜方向喂料改為水平方向喂料，就基本克服了上述缺點。 （3）.使用多刀削片機(jī)。在切削過程中經(jīng)常有牽引力的作用，原木在喂料槽內(nèi)的 跳動現(xiàn)象減輕，設(shè)備工作平穩(wěn)，木片質(zhì)量得到改善；由于刀盤上裝刀數(shù)目增加和轉(zhuǎn)速 的提高，轉(zhuǎn)速比普通削片機(jī)約提高 50-100%，所以生產(chǎn)能力比較大；由于連續(xù)削片，在 生產(chǎn)中電機(jī)電流比較穩(wěn)定，不像普通削片機(jī)那樣電流波動大。 25 第 8 章 削片機(jī)的操作和維修注意事項 1. 開車前的準(zhǔn)備工作 在削片機(jī)開車前，應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作： （1） 仔細(xì)檢查削片機(jī)和它的全部零件（包括喂料虎口，刀盤，刀片，外殼， 軸承，傳動裝置等）有無毛病，是否準(zhǔn)備妥當(dāng)； （2） 用規(guī)板檢查并校正刀片凸出的高度，研磨角和緊固情況，使其符合工藝 技術(shù)規(guī)程的規(guī)定； （3） 檢查底刀的緊固情況，檢查并校正底刀刃口和刀片與底刀的間隙，使其 符合工藝技術(shù)規(guī)程的規(guī)定； （4） 檢查皮帶的松緊程度； （5） 用手轉(zhuǎn)動刀盤，檢查刀片的位置是否正確； （6） 檢查削片機(jī)周圍（尤其是喂料口）有無妨礙其工作之物，并進(jìn)行清理。 開車前的準(zhǔn)備工作做好后，發(fā)出開車信號準(zhǔn)備開車。 2. 操作時注意事項 （1） 削片前應(yīng)先起動附屬設(shè)備，包括運(yùn)輸帶，篩選機(jī)等； （2） 削片時，均勻喂料，原木頭尾互相銜接； （3） 直徑過大的原木不應(yīng)送入虎口，防止發(fā)生滯塞； （4） 刀片應(yīng)保持鋒利； （5） 突然停機(jī)時應(yīng)立即停止送料。 3. 停機(jī)操作 （1） 首先停止喂料，并待全部削完后才停車； （2） 削片刀刀片應(yīng)定期及時更換； （3） 削片機(jī)每隔 30d 應(yīng)進(jìn)行小修一次，每次約 8h； （4） 削片機(jī)每隔 6 年大修一次，每次約 120h 26 結(jié)束語 三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，我在這段時間里學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的東西。 它不但增強(qiáng)了我的實際動手操作能力，而且使我學(xué)會了如何把現(xiàn)實中的東西和自己所 學(xué)的理論聯(lián)系起來。現(xiàn)在我已能用自己所學(xué)的知識來分析和解釋生活中一些簡單機(jī)器 的工作原理和制造方法，真正理解了“理論來源于實踐而有用于實踐這句話的含義。 下面是我在這次畢業(yè)設(shè)計中的體會： 畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)中所學(xué)的最重要的一門課程，是對我們大學(xué)四年所學(xué)全 部課程的一次綜合性的監(jiān)測。它不但使我們有了一次復(fù)習(xí)自己所學(xué)課程的機(jī)會，而且 更重要的是它把我們所學(xué)的各門課程穿插起來，組成一個整體，使我們對所學(xué)的各門 課程有了一個綜合性的認(rèn)識，加深了對所學(xué)專業(yè)的了解。 畢業(yè)設(shè)計是我們第一次獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)的知識設(shè)計某個機(jī)器零件，使我對設(shè)計工 作有了一個大體的了解。在設(shè)計工作中既有快樂的事情也有令人煩惱的事。當(dāng)我成功 設(shè)計出一個機(jī)器零件時，并經(jīng)過檢驗校核后，正確無誤，那種滋味難于言表。當(dāng)然也 有令我苦惱的時候，如果對某個零件經(jīng)過多次設(shè)計、計算后仍然需要改進(jìn)，特別是需 要重新從頭計算時，那種心情別提有多懊惱。從某種意義上說，畢業(yè)設(shè)計錘煉了我的 身心，使我戒驕戒躁,對勝利不驕傲，對失敗不氣餒始終以一種平常心去對待每一件事 情，為我們以后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計除了對所學(xué)各門專業(yè)知識的復(fù)習(xí)、鞏固、提高和更新外，還是我 學(xué)到了一些做人的道理。指導(dǎo)老師的諄諄教導(dǎo)都使我肅然起敬，老師對工作一絲不茍 的工作作風(fēng)都是我們學(xué)習(xí)的榜樣。設(shè)計工作與別的工作不同，在工作時必須養(yǎng)成扎扎 實實的和一絲不茍的作風(fēng)。就拿計算來說吧，如果你設(shè)計的某個零件中的一個數(shù)據(jù)計 算錯誤，你發(fā)現(xiàn)了但沒有去改，你從心里覺得它不重要，其實你錯了，你的這個數(shù)據(jù) 很可能影響該機(jī)器的某些工作特性或拖延工期，嚴(yán)重時可能還會對整個企業(yè)造成嚴(yán)重 的經(jīng)濟(jì)影響。所以說在進(jìn)行設(shè)計工作中要養(yǎng)成一個好的工作習(xí)慣很重要。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計給我上了人生中最完美的一課，為我們馬上就要走上工 作崗位打下了一個良好的基礎(chǔ)。我會以積極的態(tài)度去譜寫個更燦爛的人生。 由于本人所學(xué)知識有限，發(fā)生錯誤在所難免，敬請各位領(lǐng)導(dǎo)、老師批評指正。 27 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，我謹(jǐn)向?qū)ξ业漠厴I(yè)設(shè)計給與大力支持的各位老師表示衷 心的感謝，感謝韓德偉老師在百忙之中抽出時間對我的畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行精心的指導(dǎo)。正 是因為有了您的指導(dǎo)，我的設(shè)計才能夠這么順利的完成，才會取得這么好的成績，在 我的成績里由您辛勤的汗水。同時，對關(guān)心我們畢業(yè)設(shè)計的各位系領(lǐng)導(dǎo)表示由衷的謝 意。為了能讓我們順利的、保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計，各位領(lǐng)導(dǎo)給我們創(chuàng)造了良好的 環(huán)境和學(xué)習(xí)條件。 同時，在此次畢業(yè)設(shè)計期間，同班同學(xué)對我的畢業(yè)設(shè)計給予了不少的幫助，在此， 也表示衷心的感謝！ 最后，再次感謝韓德偉老師在這三個月的畢業(yè)設(shè)計中對我的精心指導(dǎo)和大力支持， 感謝您在工作中，對我畢業(yè)設(shè)計各方面的指導(dǎo)，我能取得的成績離不開您的幫助，請 您接受我真誠的謝意！ 28 參 考 文 獻(xiàn) 1湯邦權(quán)主編.現(xiàn)代紙漿設(shè)備M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983.05 2華南工學(xué)院主編.紙漿造紙工藝M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.12 3華南工學(xué)院，天津輕工學(xué)院合編.紙漿造紙機(jī)械與設(shè)備M（上冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1981.11 4華南工學(xué)院，天津輕工學(xué)院合編.紙漿造紙機(jī)械與設(shè)備M（下冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1981.11 5機(jī)械設(shè)計手冊S.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 6濮良貴，紀(jì)名鋼主編.機(jī)械設(shè)計M.北京：高等教育出版社，2001.06 7謝家瀛，葉偉昌，林剛主編.機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊S（上冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版 社，2001.02 8徐發(fā)越主編.機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊S.南寧：廣西科技出版社，2000.07 9實用機(jī)械零件設(shè)計手冊S.南寧：廣西人民出版社，2002.07 10蔡春源，蔣尊賢主編.機(jī)械設(shè)計手冊S. 沈陽：遼寧出版社，2003.04 11龍紹權(quán)主編.新編國家標(biāo)準(zhǔn)制圖應(yīng)用實例手冊S.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.05 12楊黎明主編.機(jī)械零件簡明設(shè)計手冊S.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.02