В настоящее время на хлопкоочистительных заводах в пилоремонтных цехах эксплуатируются специальные станки различных марок для насечки (вырубки) зубьев джинных и линтерных пил [3,4,5,6,7]

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОДГОТОВКИ И РЕНОВАЦИИ ПИЛЬНЫХ ДИСКОВ ДЛЯ ДЖИНОВ И ЛИНТЕРОВ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Современное состояние пилоремонтных цехов хлопкоочистительных заводов республики

В настоящее время на хлопкоочистительных заводах в пилоремонтных цехах эксплуатируются специальные станки различных марок для насечки (вырубки) зубьев джинных и линтерных пил [3,4,5,6,7]. Новые джинные и линтерные пилы (рис.1.1) диаметром 320 мм имеют соответственно число зубьев 280 и 330. Отработанные на хлопкозаводах пилы, имеющие разрушения зубьев в виде абразивного износа, пластического смятия и поломок, подвергаются в пилоремонтном цехе вырубке на меньший диаметр. Техническим нормативом предусмотрена 5-ти кратная вырубка зубьев (рис.1.2) на пильных дисках с уменьшающимся диаметром: 320, 300, 290, 280, 270 и 260 мм [8]. После отработки пил диаметром 260 мм на линтерах восстановлению (реновации) они не подлежат и сдают на металлолом.

Рис. 1.1. Геометрические параметры зубьев пильных дисков для джинов (а) и линтеров (б)

Малый межремонтный срок эксплуатации пил (по техническому регламенту джинные и линтерные пилы подлежат замене через 96 и 48 часов соответственно) требует частую операцию вырубки на меньший диаметр, что увеличивает их годовую потребность, составляемую более одного миллиона штук для хлопкоочистительной промышленности Узбекистана.

Рис. 1.2. Фрагменты насеченного пильного диска

От эффективности функционирования пилоремонтных цехов во многом зависит производительность джинов и линтеров, их энергопотребление, а также качество выпускаемой продукции (хлопковое волокно, линт, семена). Операции по подготовке пил и пильных цилиндров в пилоремонтном цехе хлопкозаводов включают такие виды работ, как сортировка, заточка, вырубка, рихтовка, калибровка и шлифование. Для выполнения этих операций пилоремонтный цех должен быть оборудован пилонасекательными станками, пилоточками, станками для снятия (шлифовки) фасок с зубьев пил. Необходимо иметь в достаточном количестве режущий инструмент, комплект калибров и шаблонов для контроля качества и геометрии пил.

Эффективность пилонасекательных станков определяется в основном долговечностью штампового инструмента для вырубки, состоящего из пуансона и матрицы (рис.1.3). Работоспособность пуансона и матрицы зависит от многих факторов: от материала (марка стали, твердость после термообработки) и количества режущих поверхностей инструмента; режимных параметров обработки; кинематической точности исполнительных механизмов станка; квалификации рабочего.




в)
Рис. 1.3. Детали штамповой оснастки пилонасекательных станков: пуансон (а); ножи матрицы и их рабочее положение матрицы (б); комбинация пуансона и матрицы при вырубке (в).
Из опыта эксплуатации пилонасекательных станков известно [4, 9], что матрицы изнашиваются значительно меньше, чем пуансоны. Работа пуансонов сопряжена со значительными силовыми и температурными нагрузками в условиях повышенного трения и износа. Кроме интенсивного износа работа пуансонов часто сопровождается поломкой, что не позволяет увеличить число заточек и резко возрастает потребность в инструментальном материале, поставляемым из Российской Федерации.
Пуансоны должны изготавливаться из быстрорежущей стали Р9 с твердостью HRC 62 после термообработки (закалка, двойной отпуск). Для проверки формы пуансона и качества его заточки используются специальные шаблоны (рис.1.4). Геометрические параметры ножей матрицы и пуансона представлены на рис. 1.5 и рис. 1.6. В условиях дефицита этой стали на хлопкозаводах используют стали неизвестных марок и термообработки, вплоть до сырых (не термообработанных) с HRC 25-28. Все это не могло не отразиться на качестве работы пилоремонтного цеха хлопкозаводов.

Рис. 1.4. Специальные шаблоны для контроля формы пуансонов (а) и качества его заточки (б)

Рис. 1.5. Геометрические параметры ножей матрицы для станков СПХ и ПНЦ

Рис. 1.6. Геометрические параметры пуансона для станков СПХ и ПНЦ

С целью определения действительного положения и возможностей пильных цехов хлопкозаводов были проведены подробное ознакомление и анализ современного состояния пилоремонтных цехов на пяти хлопкозаводов Ташкентской области (табл. 1.1).

Ознакомившись с работой пильных цехов хлопкозаводов, можно сделать следующее выводы:
1. Из-за нехватки пил пересечку ведут с минимальной потерей диаметра. Например, на станке СПХ уменьшение диаметра пилы составляет не менее двух высот зубьев пил (6-7 мм).
2. На Бектемирском хлопкозаводе все диаметры пил пересекали на одном храповом колесе с числом зубьев Z=330, соответствующим станку для работы одного джина. Переналадка станка на другое храповое колесо не производилось по той причине, что необходимо бесперебойное обеспечение пильными дисками всех 18 линтеров. Так как независимо от диаметра пил (от 320 до 275 мм) при постоянном храповом колесе вырубается одинаковое количество зубьев 330, то, естественно, с уменьшением диаметра пил зубья становятся более мелкими (высота и толщина уменьшаются). Поэтому на малых диаметрах пересечка возможна с потерей диаметра 5 мм.

Таблица 1.1

Техническое состояние оборудования пильных цехов хлопкозаводов

3. Выявлен острый дефицит в качественных пуансонах и очень ограниченный запас стали Р9. Практикуется применение необоснованных марок сталей.
4. Отсутствуют приспособления для заточки абразивными (алмазными) кругами штамповых и режущих инструментов из твердых сплавов.
1.2. Анализ и пути совершенствования технологии вырубки зубьев пил и конструкций пилонасекательный станков
Для насечки (вырубки и пересечки) зубьев джинных и линтерных пил в хлопкоочистительной промышленности длительное время эксплуатировались пилонасекательные станки марки ОПВ (рис. 1.7) [3]. Данный станок работает по схеме эксцентриковых прессов с возвратно-поступательным движением ползуна с установленным в нем пуансона, взаимодействующего с матрицей, которая закреплена на станине станка. Вследствие большой массы ползуна число его двойных ходов ограничено и составляет всего лишь 400 в минуту, что недостаточно для производительной насечки джинных и линтерных пил.
Основой делительного механизма, осуществляющего периодический поворот на шаг (с остановом), является храповое устройство, включающее храповое колесо и собачку с шарнирными звеньями, которые кинематически связаны с движением пуансона. Шарнирный механизм привода делительного храпового колеса включает четыре звена и из-за неизбежных зазоров в соединении не в состоянии обеспечить точный шаговый поворот колеса и фиксацию, что приводит к возникновению значительной погрешности углового шага зубьев пилы. Несовершенное устройство торможения храпового колеса отражается на недопустимом накоплении указанной погрешности в пределах полного оборота пилы.
Основными недостатками пилонасекательного станка ОПВ являются: низкая производительность; отсутствие центрирующих зажимных устройств для установки заготовки пил на делительном шпинделе станка; отсутствие механизма пружинной нагрузки в тормозной системе; сложность наладки станка на заданный размер и угол наклона формируемого профиля зуба пилы. Так как в станке отсутствует механизм перемещения делительного шпинделя, то настройка станка на заданный диаметр осуществляется посредством перемещения матрицы с последующим выставлением пуансона по ней. Таким образом, создается неопределенность установки пуансона и матриц из-за отсутствия фиксированных положений инструмента в станке.