Новости:
Деревообрабатывающий инструмент







07.05.2008 16:40    Версия для печати

Просто и доступно о ленточных пилах

В этой статье мы постараемся максимально просто, без рекламы и громких выступлений, объяснить суть проблем и преимуществ ленточного лесопиления для того, чтобы понять, почему это так, а не иначе, и, надеемся, это поможет Вам избежать многих проблем в распиловке древесины лентой.

Не можете выбрать ленточную пилу? Читайте в новой статье - обзор современных моделей ленточных пил.

Несмотря на все достижения цивилизации, как и сто лет назад, бревна распиливают все теми же тремя способами: при помощи рамных пил, дисков и ленточных пил (см. подробнее о классификации ленточных пил). Конечно, технологии совершенствуются, многие станки стали сопоставимы по сложности с новейшими автомобилями, но проблемы эксплуатации остаются.

 Современный человек хочет пилить древесину ровно, быстро, много, с максимальным полезным выходом, без проблем и как можно дешевле. Увы, но для того, чтобы эту сказку, хотя бы частично, сделать былью, приходится работать над конструкцией новых станков так, что в итоге быль может показаться сказкой… Причем не волшебной восточной сказкой, а прагматичной западной (Как изготовить ленточную пилу своими руками - читайте инструкцию). 

Итак, жил-был один Хозяин Лесопилки и занимался он распиловкой ценных пород дерева, где каждая дощечка на счету. Подумал он над своей старой пилорамой, посчитал, да и решил, что пора попытать счастья в ленточном лесопилении. Будучи человеком обстоятельным, прошел Хозяин с расспросом по соседям да знакомым, а те ему, значит, давай всякие ужасы про ленточные станки рассказывать. И рвется лента, и волна в пропиле такая, что дешевле диском пропилить, чем потом заготовку отстругивать, и в обслуживании инструмента тонкости (особенно широкой ленты) и само оборудование недешевое и капризное. В общем, ворох проблем, да еще где кадры взять, которые бы смогли на всем этом грамотно работать?

Что сказать, все это правда – люди врать не станут... Неужто нет счастья в ленточных пилах? Призадумался Хозяин: чтобы напиливать много и хорошо, придется разобраться во всей этой технике, а дешево и сердито, как ни пилил, – много и хорошо никак не получается…

Дотошности нашему герою не занимать – решил он во всем сам разобраться. Удивительное дело: вот бесконечная гибкая металлическая лента с насеченным зубом. И этот тонкий инструмент должен пилить бревна, толщину которых не брала еще ни одна дисковая или рамная пила! 

Ленточная пила - узкая или широкая?

Люди делят ленточные пилы на широкие и узкие, однако такое название удобно для любителя. На самом же деле принципиальна здесь не ширина ленты, а форма и тип зуба, применяемого на ней. Именно он и определяет квалификацию и характеристики пильной ленты.

Взялся было Хозяин за узкую ленту – и дешевле, вроде, и проще в обращении… И скоро понял первое правило: высота зуба не может превышать 20% ширины ленты. Иначе полотно по прочностным характеристикам не выдержит нагрузки. И то верно, люди предупреждали: часто рвутся узкие ленты во время пиления – обычное это у них дело… Если разобраться, высота и шаг зубьев определяют площадь впадины между ними. А от площади впадины напрямую зависит количество опилок, которое может вынести зуб за один проход в пропиле. Оставишь маленькую впадину – не будет нормального выноса опилок, заклинит пила в бревне, забьется... Поэтому для ленточных пил по дереву существует предельная высота зуба – не менее 5 мм. Соответственно и ширина ленты для распиловки бревен не может быть меньше 25 мм. 

рис. 1: Узкая и широкая ленточная пила в сравнении

Соседи Хозяина спрашивали: «Как часто рвутся широкие пилы?» Тут он их ничем порадовать и не смог, поскольку разрыв широкой ленточной пилы на станке – явление настолько редкое, что Хозяину, при его грамотном и внимательном отношении к пильному инструменту, ни разу и повидать не пришлось. Как-то «загнал» пилу на высокой скорости по мороженой древесине, почувствовал, что пилит хуже, снял посмотреть, а там несколько трещин по межзубным впадинам… Заварил да точильным камнем прошел как следует. А заодно прикинул и сравнил нагрузку, которую дал на пилу с тем, что с нею в итоге случилось, и понял: чтобы порвать такую, нужно очень постараться!

Однако трещины на полотне (узком или широком) – дефект, появляющийся вследствие поведения ленточной пилы на шкивах при пилении. Здесь она может перегреваться, сходить со шкивов, неровно пилить, снижая скорость распиловки. Как этого избежать? Как правильно устроить посадку пильного полотна на шкивы и сохранить его постоянное натяжение при пилении? Пришло время нашему герою разобраться с этими вопросами.

При небольшой высоте зуба приходиться идти на компромисс. Для исключения заклинивания узкой ленты, ее зубья разводятся и подкаливаются. Развел Хозяин зуб – налево, зуб – направо, третий – прямо и так далее. Такой пилой получился полноценный пропил, при котором каждый из этих трех зубьев выносил свои 33% опилок: справа, слева и по прямой, образуя ширину пропила, в котором пила не заклинит. Компромисс есть компромисс, да только маловато будет – 33%. Вот сделать бы уширение пропила за счет напайки твердосплавного наконечника на зуб или наплющить и задать ему форму с уширением, чтоб каждый зуб на все 100% работал! Однако из-за малой высоты зуба узкой пилы это не представляется возможным. Вот откуда на узком полотне появляются вполне реальные ограничения по скорости пиления – здесь проблема выноса опилок является определяющей!

К тому же в пропиле шириной 2,5 мм (величина разводки) узкая лента, не имея широкого стабилизирующего тела, заметно люфтит. Ну а если на нее поднажать, то полотно, подобно пилке лобзика, будет пытаться уйти в сторону и никакие направляющие ролики не смогут его удержать. Дальше перегрузка, перенатяг и обрыв. Может, еще и можно ее отремонтировать, однако жаль, что очередной пиле не удалось толком поработать…

Как добиться того, чтобы ленточная пила работала быстрее?


Выход один – увеличиваем ширину полотна, соблюдая правило 20/80. И вот уширенное полотно позволяет поднять высоту зуба с 5 мм до 11 мм. Ага, это другое дело! С таким зубом при одинаковом шаге в 35 мм площадь впадины для выноса опилок увеличилась в два раза!

На такой зуб уже можно напаять твердосплав или плющением и формованием задать его кончику уширенную форму. После заточки запускаем в работу пилу, каждый зуб которой выкладывается на все 100%, прекрасно вынося опилки. А разводка со своими 33% на зуб становится ненужной.

 

рис. 2: Узкая ленточная пила. Работает каждый третий зуб рис. 3: Широкая ленточная пила. Работает каждый зуб.

И вот в том же пропиле 2,5 мм (уширение зуба) стоит высоко стабилизированное полотно, которое практически не подвержено люфту, и приносит Хозяину существенное увеличение скорости пиления. Теперь понятно, откуда берется высокая производительность и качественное пиление широких ленточных пил на фоне узких «ленточек». Сам-то он давно подозревал такое разительное изменение свойств пильного инструмента, не раз пробуя в одних и тех же условиях то лобзик, а то ножовку.

Потом пришло понимание более тонких настроек, ставших возможными на высоком зубе. Оказывается теперь можно менять его форму и углы заточки, подбирая под разные породы древесины наиболее оптимальные. А это, между прочим, добавляет еще до 25% к скорости пиления.

Как компенсировать нагрев полотна ленточной пилы?

 


При установке на шкивы и натяжке узкие ленты слегка отыгрывают свои позиции у широких за счет более простого и дешевого оборудования.

Во время пиления любая ленточная пила сильно нагревается, особенно ее передняя кромка. Узкая лента в силу небольшой ширины нагревается полностью, ее линейное расширение легко компенсируется простым механизмом натяжения шкивов. От схода назад ленту удерживают высокооборотные направляющие ролики.

С широкой лентой все гораздо сложнее. Проблемы тут следующие: 
- во-первых, чтобы правильно натянуть широкую ленту, необходимо усилие в несколько раз превосходящее натяжку узкой. А это влечет за собой более сложный и массивный конструктив пильного узла;  
- во-вторых, во время пиления зона зуба широкой ленты нагревается значительно сильнее всего полотна. Передняя кромка при этом удлиняется и ослабляется, и если не принять необходимые меры по ее натяжению, «волна» в пропиле неизбежна;
- в-третьих, надежно удержать широкое полотно на шкивах за счет направляющих роликов становится технически проблематичным из-за более высоких скоростей распила, нагрузки на пилу со стороны заготовки и массы самого полотна.

Чтобы преодолеть эти проблемы конструкторам широколенточных лесопильных станков пришлось разработать и применить несколько оригинальных и, к сожалению, непростых технических решений, существенно увеличивших себестоимость данного типа оборудования. Возросли требования и к квалификации обслуживающего персонала

Одним из таких решений стало применение профильных шкивов и их разворот относительно друг друга. То есть контактная поверхность шкива имеет не плоский профиль, как на узколенточных станках, а чуть изогнутый наружу, и расположены шкивы не в одной плоскости, а слегка повернуты друг к другу. Благодаря этим хитростям под нагрузкой натянутая пила должна надежно фиксироваться на шкивах и компенсировать температурное удлинение передней кромки.  

рис. 4: Размещение широкой ленточной пилы на шкивах (Оси вращения шкивов расположены не параллельно, а имеют за счет поворотного шкива точку схода. Это сделано для предотвращения схода пилы вследствие температурного расширения ленты).

Широкая ленточная пила: вальцовка


Да, теперь подготовка широкой ленточной пилы включает такую операцию как вальцовка, то есть продольная прокатка полотна металлическими вальцами под определенным давлением. Частота дорожек и сила прижима вальцов подбираются так, чтобы все полотно при сгибе по форме шкива приобретало соответствующий прогиб, повторяющий его профиль, примерно как это происходит с плоским ремнем, натянутым на выпуклые шкивы. Кроме этого вальцовкой добиваются вытягивания задней кромки ленты, отвечающей повороту шкивов.

Геометрически можно представить себе коническую форму, образованную внешними поверхностями шкивов, на которую натягивается пила. Получается, что широкая отвальцованная лента, сгибаясь, повторяет поверхности шкивов. Шкивы станка разворачиваются на необходимый угол завала плоскости и лента натягивается. При пилении под нагрузкой пила незначительно смещается назад по шкивам и подтягивает переднюю кромку, компенсируя ее удлинение. Сход пилы со шкивов в этом случае исключен.

 

рис. 5: Вальцовка на широкой ленточной пиле

Мудреный механизм фиксации широкой ленты вызвал у Хозяина уважение к конструкторам, сумевшим до конца разобраться в свойствах металла, тонкостях процесса пиления и создать такое устройство. Однако для себя он отметил, что зная профиль шкивов своего станка, величину просвета вальцовки и удлинение задней кромки, можно один раз качественно отвальцевать пилу и пилить, соблюдая величину натяжки, долго и благополучно. А когда сточится весь стеллит, пилу можно будет отдать в сервисный центр для перенапайки и подвальцовки, но к тому времени она себя уже многократно окупит.  

Ленточная пила: много, быстро, качественно


 
В процессе знакомства с техническими решениями современного ленточнопильного станка наш герой узнал еще много интересных особенностей, скрывающихся за простым образом пилорамы, к которому все привыкли. И сделал для себя выводы.

Главное, что ленточными пилами можно пилить много, быстро, качественно. Но при четком соблюдении правил. Для героя нашей сказки это естественный переход на новый уровень деревообработки. Для его соседей – может статься иначе…

Так, по мере раскрытия секретов, сказочного в нашем рассказе остается все меньше. Приходит время морали, и вот что посоветовал соседям Хозяин Лесопилки.

• Если у вас мало денег или нет квалифицированных рабочих, хотя бы одного, покупайте простой узколенточный станок и не стремитесь пилить на нем быстро.

• Следите, чтобы пила была острая, а шкивы вращались без биений и были хорошо сбалансированы. Так вы избежите «волны», но о высокой производительности не мечтайте.

• На простых узколенточных станках все манипуляции пиловочником обычно выполняются вручную. А в операции по превращению бревна в штабель досок это может занять до 60% времени. Но вы же сэкономили на цене станка, поэтому у вас должны остаться средства на закупку нескольких таких пилорам и оплату труда своих рабочих. Да, и приготовьтесь к частому ремонту (сварке) лент.

Наш Хозяин захотел иной судьбы и купил широколенточный станок. Выучил грамотного заточника, чувствующего металл, и хорошего оператора, чувствующего станок, нашел опытного начальника распиловочного участка, который будет не только гнать производительность, но и своевременно обслуживать станок, и начал пилить. Долго и счастливо.

Если разобраться, сложность широколенточных лесопильных станков технически и экономически обоснована. К такому оборудованию требуется соответствующий подход. Европейского качества продукции, о котором мечтает большинство сегодняшних лесопереработчиков, невозможно достичь, работая на архаичном оборудовании, используя старые методы и технологии.

Мы не предлагаем простых решений. Мы предлагаем современное и сложное оборудование для выполнения конкретных задач сегодняшнего дня, когда требуется не только напилить досок, но и выиграть конкурентную борьбу, предложив на рынок качественную продукцию в достаточном количестве.

Ну, а производительность, кроме правильно выбранной и подготовленной ленточной пилы, зависит от массы таких факторов, как высокие сервисные функции станка, грамотная организация распиловочного участка, наличие умелого заточника и высококлассного оператора и т.д.

В заключение, ответьте себе на вопросы:

• Как быстро Вы зажимаете бревно на позиции распила от момента выдачи его из накопителя?

• Как быстро Ваш пильный узел встает на заданный размер?

• Какая у Вас карта распила, сколько в ней выравниваний и промежуточных кантований бревна? Сколько время Вы тратите на это?

• Как быстро убираете доски?

• Какой процент чистого времени у Вас уходит на пиление от всего цикла распиловки?

• Обслуживаете ли Вы станок, как написано в руководстве, или работаете до первой фактической поломки?

• Ваш заточник умеет подбирать пилы под различные породы и типы древесины?

• Ваш оператор заинтересован в исправности оборудования или только в погонаже?

На нашем сайте www.co-ordinate.ru вскоре Вы сможете попробовать в цифрах ответить на эти вопросы и посчитать реальную производительность Вашего станка.  

Сергей Воронежский, директор ООО Координата
___________________________________________________________________________________

Справка:
ООО "Координата", 142290 Россия, г. Пущино, Московская область, ул. Строителей д. 5, Тел./факс: (901) 534-6814, Тел.: (926) 526-5870, (916) 252-3005, E-mail:
pw@co-ordinate.ru  Сайт: http://www.co-ordinate.ru 



При перепечатке ссылка на www.woodbusiness.ru обязательна!


comments powered by Disqus



РАНЕЕ НА ЭТУ ТЕМУ:


09.08.2007 15:30 / Деревообрабатывающий инструмент
Ручные дисковые пилы (циркулярки). Обзор моделей, советы как выбрать дисковую электропилу

Что можно сделать с доской? К примеру, распилить. Отмерили все раз эдак семь, разметили, пилим. Пилим, понятное дело, пилой, а вот какой? Пилы, как известно, бывают ручные, электрические и бензиновые.



23.04.2007 14:51 / Деревообрабатывающий инструмент
Компания «Станкорос» представляет…

Бензомоторные пилы: "УРАЛ-2Т Электрон", "ДРУЖБА-4М ЭЛЕКТРОН", "ТАЙГА-245"


На правах рекламы:


   время выполнения страницы
 0.062824010848999
2011 Интернет-журнал woodbusiness.ru

Реклама:   julia@krasdesign.ru
   
Яндекс.Метрика