Курс лекций по специальности 1706 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных дорожных машин и оборудования» Иркутск icon

Курс лекций по специальности 1706 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных дорожных машин и оборудования» Иркутск









НазваниеКурс лекций по специальности 1706 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных дорожных машин и оборудования» Иркутск
страница1/4
Размер1.09 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4
И.К. Абдулжабарова

Механизмы и оборудование лесозаготовительного производства

(курс лекций)

Ф


едеральное агентство по образованию

Байкальский государственный университет экономики и права

Филиал в г. Усть-Илимске

Механизмы и оборудование лесозаготовительного производства

курс лекций

по специальности 1706 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных дорожных машин и оборудования»

Иркутск

Издательство БГУЭП

2006

П


ечатается по решению редакционно-издательского совета

Байкальского государственного университета экономики и права

Составители: ст. преподаватель Абдулжабарова И.К.

(кафедра Технологии и механизации производства)

Рецензент

Механизмы и оборудование лесозаготовительного производства: Учеб.-метод. пособ./ И.К. Абдулжабарова – Усть-Илимск: Изд-во БГУЭП, 2006. – 137 с.

Данное пособие по дисциплине «Механизмы и оборудование лесозаготовительного производства» предназначено для студентов очного и заочного отделения специальности 1706 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных дорожных машин и оборудования» В учебно-методическом пособии представлен курс лекций. Данное пособие полезно для усвоения программного материала.

© Издательство БГУЭП 2006

Содержание


Содержание 4

Тема 1. Средства малой механизации 5

Тема 2. Назначение и классификация тракторов 42

Тема 3. Основные механизмы тракторов и автомобилей 55

Тема 4. Машины и механизмы лесосечных работ 82



Тема 1. Средства малой механизации


Резание элементарным резцом

Элементарный резец является составной частью инструментов и представляет собой клин, имеющий одну режущую кромку (рис. 1 а). При элементарном резании длина режущей кромки 1-2 должна быть больше ширины обрабатываемого материала b. Передняя 1-2-3-4 и задняя 1-2-5-6 грани резца должны быть плоскими, а угол резания δ и задний угол α постоянны. Такие условия резания соответствуют плоскому напряженному состоянию древесины. При элементарном резании лезвие резца должно быть перпендикулярно направлению его движения, траектория любой точки резца прямолинейна, скорость движения υ и толщина стружки h постоянны. Перечисленные условия упрощают анализ стружкообразования и позволяют рассматривать процесс резания при плоском напряженном состоянии древесины, если при этом ширина обрабатываемого материала велика по сравнению с толщиной стружки.

Между угловыми величинами, характеризующими процесс резания, существует следующая зависимость:



где β - угол заострения резца (угол между передней и задней гранями).

Различают три основных направления резания древесины по отношению к волокнам: в торец, вдоль волокон и поперек волокон.

При резании в торец (рис. 1 6) плоскость резания 7-8-9-10 перпендикулярна направлению волокон, направление резания перпендикулярно волокнам; стружка распадается на отдельные элементы.

При резании вдоль волокон (рис.1 в) Плоскость резания 7-8-9-10 параллельна направлению волокон, направление резания параллельно волокнам; стружка имеет форму тонкой ленты.

При резании поперек волокон (рис.1 г) плоскость резания 7-8-9-10 параллельна направлению волокон, направление резания (в отличие от резания вдоль волокон) перпендикулярно направлению волокон; стружка непрочная, ее элементы слабо связаны между собой, а иногда и не имеют связи.

Для перемещения резца при резании к нему должно быть приложено усилие, которое называется усилием резания. Часть этого усилия затрачивается на резание, остальное на преодоление трения стружки о резец, резца о плоскость резания и на деформацию стружки.

Для определения усилия и мощности резания рассмотрим резание образца древесины в торец абсолютно острым резцом (резец, у которого режущая кромка представляет собой линию пересечения передней и задней граней) с углом заострения β при заднем угле α=0 (рис. 2) и скоростью резания V.


Рис. 1. Резание элементарным резцом:

а - схема;

б - резание торец;

в - резание вдоль волокон;

г - резание поперек волокон.
Допустим, что резец движется в жестких направляющих, трение между задней гранью резца и плоскостью резания, а также между передней гранью резца стружкой отсутствует. При внедрении в древесину на глубину l резец будет давить на стружку с силой Рн, которая направлена перпендикулярно его передней грани.

Из рис. 2. видно, что составляющая силы давления резца Рх стремится сжать древесину поперек волокон, а Ру, сколоть элемент стружки вдоль волокон. В начальный момент касания древесины резцом Рн=0, соответственно и составляющие Рт и Ру равны нулю. По мере внедрения резца в древесину возрастает усилие Pн, и в момент скалывания элемента стружки Pн будет максимальным Рн.max, соответственно и составляющие Рх и Ру будут максимальными. После скалывания элементы стружки сила Рн упадет до нуля, затем снова будет возрастать до Pн.max; произойдет скол следующего элемента стружки. При движении резца процесс будет повторяться.


Рис 2. Расчетная схема (резание образца древесины в торец)
Очевидно, что значение Ру.max, соответствующее скалыванию элемента стружки, зависит от механических свойств образца древесины и геометрических размеров стружки:



где τB - предел прочности древесины при скалывании вдоль волокон, Н/м2;

b - ширина стружки, м;

h - толщина стружки, м.

Усилие, необходимое для перемещения резца Рх, являющееся усилием резания в момент скалывания стружки, достигает максимального значения Рг.max. На рис. 2. видно, что

Или

Считая, что усилие Рх возрастает от нуля до максимума по закону прямой (возрастание усилия внедрения резца от момента касания образца до момента скалывания элемента стружки пропорционально глубине внедрения резца l), найдем среднее значение усилия резания



Очевидно, что при резании определенной древесины τB=const и данном угле резания δ выражение - величина постоянная; обозначив ее через R1, получим



где R1 - удельное сопротивление резанию древесины в торец.

Таким образом, усилие резания прямо пропорционально площади поперечного сечения стружки.

Работа, затрачиваемая на срезание одного элемента стружки, равна



т. е. работа, затрачиваемая на резание древесины, прямо пропорциональна объему древесины, превращенной в стружку.

Мощность, потребная для резания древесины, определяется как работа в единицу времени.



где t - время снятия одного элемента, стружки, с.

Так как

При других направлениях резания (вдоль, поперек волокон и под углом меньше 90°) условия резания другие, но положения, установленные для резания в торец, остаются действительными, изменяются лишь значения удельного сопротивления резанию. Для резания вдоль волокон удельное сопротивление резанию R2, поперек волокон – R3.

Для реальных условий резания с учетом сил трения, деформации стружки, резания затупленным резцом и т. д. удельное сопротивление резанию определяется опытным путем, при этом замеряют усилие резания Рр и площадь сечения стружки bh.

Зная, что Pp= Rbh, определяем значение R:



Из уравнения видно, что мощность, потребная на резание, пропорциональна объему древесины, превращенной в стружку в 1 с, т. е.



где Np - Вт (кВт);

R - Дж/м3 (кДж/м3);

q0 - м3/с.

Из механики известно, что Np = Ppυ, или



При элементарном резании



Следовательно,





Уравнения справедливы для всех видов резания со снятием стружки, изменяется лишь значение удельного сопротивления резанию, порода древесины, влажность, угол резания, степень затупления резца, толщина стружки, скорость резания и др.

При элементарном резании удельное сопротивление резанию определяется по формуле



где R0 - основное удельное сопротивление резанию;

ап — коэффициент, учитывающий изменение удельного сопротивления резанию в зависимости от породы.

aw - коэффициент, учитывающий влияние влажности древесины на удельное сопротивление резанию;

аδ - коэффициент, учитывающий влияние угла резания на удельное сопротивление резанию;

ар - коэффициент, учитывающий влияние затупления резца на удельное сопротивление резанию;

аh - коэффициент, учитывающий влияние толщины стружки на удельное сопротивление резанию;

aυ - коэффициент, учитывающий влияние скорости резания на удельное сопротивление резанию; скорость резания в пределах 50... 60 м/с заметного влияния на усилие резания не оказывает;

ав - учитывает состояние древесины, для талой древесины ав=1; для мерзлой ав=1,3... 1,5.

Значение коэффициента а п

Порода

ап

Порода

ап

Ель

0,90…1,0

Лиственница

1,10

Дуб

1,50…1,60

Осина

0,85

Береза

1,20…1,30

Сосна

1,00

Значение коэффициента aw

Абсолютная влажность W%

aw

Абсолютная влажность W%

aw

Резание

Пиление

Резание

Пиление

8…10

1,10




100…150

0,90

1,10

15…20

1,00




150<

0,85

1,15

35…50

1,05







Значение коэффициента аδ

Направление резания

Значение коэффициента при угле резания, град

30

45

50

55

60

65

70

75

80

85

Поперечное

0,90

1,00

1,03

1,06

1,09

1,12

1,15

1,18

1,22

1,26

Продольное

0,70

1,00

1,10

1,20

1,30

1,50

1,70

2,00

2,40

2,80

В торец

0,60

1,00

1,15

1,30

1,45

1,70

2,00

2,40

2,80

-

Значение коэффициента ар

Время работы после заточки, ч

Радиус закругления лезвия, мм

ар

Время работы после заточки, ч

Радиус закругления лезвия, мм

ар

0

2…20

1,0…1,1

4

46…50

1,5

1

21…35

1,2

5

51…55

1,6

2

36…40

1,3

6

56…60

1,7

3

41…45

1,4






Значение коэффициента аh

Класс пород

Значение коэффициента при толщине стружки, мм

1,00

1,10

0,50

0,40

0,30

0,20

0,15

0,10

0,07

0,05

0,04

0,01

Мягкие

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,7

1,8

2,2

2,6

2,9

3,1

4,2

Твердые

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,7

2,0

2,5

3,0

3,5

3,9

7,0

Пилы и процесс пиления

Процесс пиления значительно сложнее, чем резание элементарным резцом. При пилении одновременно работают несколько режущих кромок, отделение стружки происходит в закрытом пространстве, называемом пропилом. В зависимости от положения плоскости пропила относительно волокон древесины различают три направления пиления:

  • поперечное - плоскость пропила перпендикулярна направлению волокон древесины;

  • продольное - плоскость пропила параллельна направлению волокон древесины;

  • смешанное - плоскость пропила расположена под углом меньше 90° к направлению волокон древесины.

Поперечное пиление наиболее распространено в лесозаготовительной промышленности; оно применяется при срезании деревьев, раскряжевке хлыстов, распиловке длинномерных лесоматериалов на короткомерные.

Продольное пиление применяется при выпиловке шпал, брусьев, досок и т. д.

Смешанное пиление в основном применяется в столярном производстве. В лесозаготовительной промышленности этим видом пиления пользуются при подпиле деревьев, подлежащих валке при помощи мотоинструментов.

Зубчатые венцы пил

Зубчатые венцы пил для поперечного пиления могут быть с симметричными и несимметричными зубьями. Пилами с симметричными зубьями (рис.а) можно пилить, при движении в обоих направлениях. Пилами же с несимметричными зубьями (рис.б) можно пилить при движении в одном направлении, обозначенном стрелкой. Кромки 1-2 и 1-3 называются боковыми режущими кромками, кромки1-4 короткими режущими кромками. При движении зубчатого венца по стрелке кромка 1-3 перерезает волокна, образуя боковые стенки пропила (резание в торец); кромки 1-2 в этом случае не работают. Короткая режущая кромка 1-4 при движении зубчатого венца в любом направлении образует дно пропила (поперечное резание). Каждая режущая кромка имеет углы, характеризующие условия резания. Боковые режущие кромки имеют угол заострения βб. Угол заострения боковых режущих кромок пил для поперечного пиления принимают 45….46° для пиления древесины мягких пород. Большие значения берут для пиления сухой или мерзлой древесины, меньшие - для пиления древесины повышенной влажности. Угол заострения 70° принимают для пиления древесины твердых пород. Режущие кромки с такими углами заострения имеют достаточную стойкость для работы без переточки в течение полусмены. Угол наклона задней грани боковых режущих кромок круглых пил α = 0, так как он образуется двумя параллельными плоскостями: плоскостью полотна пилы и боковой стенкой пропила, следовательно δбб.

Для уменьшения трения полотна пилы о боковые стенки пропила и предотвращения зажима пилы в пропиле производят уширении пропила путем развода зубьев, т.е. оттягивая зубья поочередно в правую и в левую стороны. Величину отклонения зубьев в сторону принимают для пильных дисков диаметром до 1 м 0,4...0,7 мм, для пильных дисков диаметром более 1 м 0,9... 1,2 мм. Меньшие значения отклонения зубьев - при пилении сухой древесины и древесины твердых пород, большие - при пилении влажной древесины и древесины мягких пород.

Рис. 2.3. Зубчатые венцы пил для поперечного пиления:

а - симметричные;

б - несимметричные;

в - пильной цепи открытого профиля; 1 и 3 - режущие зубья; 2 - скалывающий зуб;

г - пильной цепи с Г-образными зубьями; 1 и 3 - строгающие зубья; 2 - ограничители подачи

Мощность и усилие резания при пилении.





где Np - мощность, потребная на пиление, Вт;

Рр - усилие резания, Н;

qо - объем древесины, превращенной в опилки, м3/с;

R - удельная работа резания, Дж/м3;

v — скорость резания, м/с.

При пилении объем древесины, превращенной в опилки в 1 с,



где b - ширина пропила, м;

H-высота пропила, м;

u-скорость подачи (скорость внедрения пилы в древесину), м/с.

Подставляя значение q0 в формулы получим:





Значения удельных сопротивлений резанию (удельной работы резания) при пилении иные, чем при резании элементарным резании, так как при пилении работают резцы, имеющие по две-три режущие кромки, происходит трение полотна пилы о стенки и дно пропила, преодоление инерции опилок и пр. Удельная работа резания при пилении так же, как и при резании, элементарным резцом, определяется опытным путем с учетом всех сопротивлений.

При поперечном пилении с увеличением ширины пропила удельное сопротивление резанию уменьшается. Это происходит потому, что большая часть усилия резания затрачивается на перерезания волокон (резание в торец боковыми режущими кромками) С увеличением ширины пропила сопротивления перерезанию волокон изменяются не значительно; усилия необходимые для скалывания подрезанных волокон, возрастают пропорционально ширине пропила. Но так как на скалывание требуются незначительные усилия, с увеличением ширины пропила усилие резания возрастает медленнее, чем ширина пропила и площадь сечения стружки.

Цепные пилы

Переносные цепные пилы имеют привод от двигателя внутреннего сгорания и от электродвигателя. Электромоторные пилы применяются в основном на нижних лесных складах для деревьев от сучьев и раскряжевки хлыстов. На лесосеках срезания деревьев при валке, очистке деревьев от сучьев и раскряжевке хлыстов, а также при очистке лесосек и выполнения подготовительных работ используются бензиномоторные пилы. Основными требованиями, предъявляемыми к бензиномоторным пилам, являются: низкие уровни вибрации и шума, высокая производительность чистого пиления, простота конструкции и обслуживания, надежность в работе, долговечность и безопасность в эксплуатации, невысокая эксплуатационная масса.

Рис. 3. Пильный аппарат цепной пилы

1 – пильная шина; 2 – ведущая звездочка; 3 –рычаг зайки крепления пильной шины; 4 – натяжное устройство; 5 – амортизатор; 6 – ведомая звездочка; 7 – пильная цепь.

Пильный аппарат цепной пилы (рис.3). По периметру шины имеется направляющий паз, если пильная цепь с хвостовиками; пильная шина может иметь выступ, если пильная цепь седлающего типа. На цепных пилах устанавливаются как консольные, так и неконсольные пильные шины. Пильные шины консольного типа могут быть с ведомой звездочкой и без нее; во втором случае, для улучшения условий прохождения пильной цепи по кривой, ее делают большего радиуса (каплеобразная пильная шина). Так как пильная цепь по шине движется при недостаточной смазке, пильная шина при небольшой толщине должна быть достаточно жесткой, материалом для нее служит износостойкая, высокопрочная легированная сталь.

Пилой с консольной пильной шиной можно срезать деревья диаметром в месте срезания в 2 раза больше свободной длины шины. Пилой же с неконсольной пильной шиной можно срезать деревья диаметром несколько меньше свободной ее длины. Для уменьшения массы пильной шины в ней могут быть проемы различных форм и размеров. Толщина пильной шины зависит от ширины пропила и принимается меньше ее на 2... 5 мм, чтобы избежать зажимов пильной шины в пропиле. Ширину пропила определяют прочностные параметры пильной цепи, которые зависят от мощности двигателя и скорости резания. Обычно свободная длина пильной шины консольных пил бывает от 0,15 до 1,25 м, а неконсольных до 1,5 м (иногда больше), толщина 5,0... 20,0 мм. В консольных пильных шинах на свободном конце делается проем для установки ведомой звездочки с амортизатором.

Натяжное устройство. Натяжное устройство делается обычно винтовым и предназначено для натяжения пильной цепи путем изменения расстояния между осями звездочек. Величина монтажного (предварительного) натяжения пильной цепи зависит от ее длины, массы, скорости и устанавливается опытным путем. Излишнее монтажное натяжение приводит к увеличению потерь энергии на трение и повышенному износу пильного аппарата. При малых натяжениях пильная цепь соскакивает с пильной шины во время работы пилы.

Пильные цепи. Важным элементом пилы является пильная цепь, которой осуществляют пиление. От режущих свойств пильных цепей зависит эффективность применения цепных пил. Это относится к переносным цепным пилам, имеющим ограниченные мощности приводных двигателей.

Пильные цепи (рис.4) могут быть подразделены по следующим признакам:

Рис. 4. Элементы пильных цепей

а – режущие зубья;

б – подрезающие зубья;

в – скалывающий зуб;

г – соединительное звено;

д – пильная цепь седлающего типа;

е – строгающие зубья;

ж – соединительное звено и накладки.

  • по типу зубчатого венца с плоскими зубцами, каждый из которых выполняет определенную работу; с зубцами Г- образного профиля, имеющими сложную форму и выполняющими всю работу по образованию пропила и транспортированию опилок;

  • по типу направляющих устройств для направления движения цепи по шине с хвостовиками на средних звеньях цепи, перемещающихся в пазах пильной шины; седлающего типа (рис. 4, д) с выступами на боковых звеньях, благодаря которым между боковыми звеньями образуются пазы, в них входят направляющие выступы пильной шины;

  • по способу соединения звеньев (неразборные, соединенные заклепками, и разборные, соединенные разборными шарнирами);

  • по величине шага цепи по заклепкам (мелкозвенные цепи с шагом до 15 мм; крупнозвенные с шагом свыше 15 мм).

На лесозаготовках для переносных цепных пил используется два вида мелкозвенных пильных цепей:

пильные цепи для поперечного пиления ПЦП-15М и универсальные с зубьями Г- образной формы ПЦУ-15 и ПЦУ-10. Чем меньше шаг заклепок, тем выше плавность движения пильной цепи.

Уход за пильными цепями. Для того чтобы цепные пилы имели высокую производительность чистого пиления, их следует содержать в надлежащем состоянии, периодически, по мере затупления режущих элементов, затачивать, а при необходимости фуговать. Заточка и фуговка пильных цепей осуществляются на заточных станках УЗС-6 (ПЦП-15М) и ЛВ-116 (ПЦУ-10 и ПЦУ-15). Фуговка пильных цепей ПЦУ заключается в установлении одинаковой высоты строгающих зубьев и снижении ограничителей подачи до нужной величины, которую надо контролировать через каждые три-четыре заточки.

Фуговка производится по зубу средней высоты снятием превышения с завышенных зубьев, при этом на фугованных зубьях получаются горизонтальные залыски. Во время заточки снимают стружку с передней грани зубьев. Зубья, которые имеют залыски после фуговки, стачиваются на всю длину залысок.

Фуговка пильных цепей ПЦП заключается в выравнивании вершин всех одноименных зубьев, при этом создается необходимое снижение подрезающим и скалывающим зубьям. Кроме того, проверяют развод зубьев и, при необходимости, исправляют. Операция производится на специальных приспособлениях, имеющихся на заточных станках.

Число допустимых заточек до полного износа цепи можно определить по формуле:



где l - длина режущего или строгающего зуба, мм;

δ - толщина стружки, снимаемой при одной заточке, мм (при нормальной .заточке пильных цепей δ = 0,15 ... 0,20 мм);

0,002 - минимально допустимая длина зуба, м.

Расчет натяжения пильных цепей

Расчет натяжения пильных цепей производится с учетом всех усилий, возникающих в них.

Максимальное усилие Zmax, возникающее в пильной цепи,



где Z3B.max- максимальное окружное усилие на ведущей звездочке, Н;

Zц - натяжение цепи от центробежной силы, Н;

Z0 - монтажное натяжение пильной цепи, Н (для пильных цепей переносных пил Z0=150...200 H);

Zд - динамические силы, возникающие при зацеплении пильной цепи со звездочкой.

Максимальное окружное усилие на ведущей звездочке



где Nд - мощность двигателя, Вт;

ηп - КПД устройств, передающих энергию от двигателя к пильной цепи; с - коэффициент перегрузки двигателя (для двигателей внутреннего сгорания с=1,25; для электродвигателей с = 2);

v - скорость резания, м/с.

Скорость резания



где z - число зубьев ведущей звездочки;

t - шаг хвостовиков пильной цепи, входящих в зацепление с ведущей звездочкой, м;

n - частота вращения ведущей звездочки, мин -1.

Натяжение пильной цепи от центробежной силы



где m1 - масса отрезка пильной цепи длиной 1 м, кг.

Динамические силы, возникающие в пильной цепи,



где m - масса пильной цепи, кг;

l1 - шаг пильной цепи по заклепкам, м;

ω - угловая скорость ведущей звездочки, с -1.

Расчет мощности двигателя цепной пилы

Энергия, вырабатываемая двигателем цепной пилы, расходуется на пиление, преодоление трения пильной цепи о шину и сопротивлений при передаче вращения от вала двигателя к ведущей звездочке. Минимальное натяжение пильной цепи, равное монтажному натяжению, будет в точке сбегания ее с ведущей звездочки, т. е. в точке О, Z0.

Натяжение пильной цепи в точке 1 (Z1) составит



где m1 - масса 1 пог. м пильной цепи, кг;

g - ускорение свободно падающего тела, м/с2;

lш - длина пильной щины по осям звездочек, м;

μ - коэффициент трения пильной цепи о шину (μ=0,20...0,25).


Рис.5. Схема для расчета мощности двигателя цепной пилы

Натяжение пильной цепи в точке 2 (Z2):



(трение в шарнирах пильной цепи при переходе через холостую звездочку и трение в подшипнике холостой звездочки составляет 8 % от натяжения Z1).

Натяжение в точке 3:



где Рр - усилие резания, Н;

Рu - усилие отжима, Н; Рu=(0,7...1,0)Рр, в зависимости от остроты режущих элементов пильной цепи. При расчетах следует принимать Рр = Рu, так как возможно пиление затупленными пильными цепями.

Так как пила может работать при вертикальном и горизонтальном положениях пильной шины, масса пильной цепи при расчете учитывается полностью (рабочая и холостая ветви).



Усилие резания Рр определяется по формуле



Мощность двигателя привода цепной пилы



где ηп - КПД передачи от вала двигателя к ведущей звездочке пильного аппарата.

Установочная мощность двигателя электромоторной пилы может быть выбрана несколько меньшей с учетом его перегрузочной способности.

Учитывая, что продолжительность включений электродвигателя пилы не превышает 40%, среднеквадратичная мощность двигателя может быть подсчитана по следующей формуле:



Производительность цепных пил.

Расчетная производительность цепных пил (м3/ч), используемых на валке деревьев и раскряжевке хлыстов, может быть определена по следующей формуле:



где Vx – средний объем хлыста, м3;

Тц – время цикла обработки одного дерева (хлыста).



где dc - диаметр дерева в месте срезания (при раскряжевке хлыстов - средний диаметр реза), м;

nр - число резов на одно дерево (хлыст);

kc - коэффициент, учитывающий увеличение времени от наличия переходов от дерева к дереву (от реза к резу) и подготовки рабочего места;

k1 - коэффициент, учитывающий увеличение площади реза от наличия подпила (при раскряжевке k1=1);

Пч.п - производительность чистого пиления пилы, м2/с;

φз - коэффициент использования производительности чистого пиления (φ3=0,6...0,7).

БЕНЗИНОМОТОРНЫЕ ПИЛЫ

В качестве двигателей бензиномоторных пил используются карбюраторные одно- или двухцилиндровые двигатели мощностью 3... 8 кВт. С целью снижения массы двигателей, а следовательно, и пил в целом применяют двигатели с высокой частотой вращения коленчатого вала (до 7500 мин) и повышенной степенью сжатия.

Цилиндры двигателей делают либо тонкостенные стальные с развитой поверхностью охлаждения (наружные ребра), либо отливают из мелкозернистого чугуна с запрессовкой тонкостенной стальной гильзы. Поршень изготовляется из алюминиевого сплава и имеет две-четыре канавки для уплотнительных колец. Шатун с шатунной шейкой коленчатого вала соединяется через подшипник качения, для чего коленчатый вал делается разъемным. На один конец коленчатого вала насаживается ма­ховик с лопастями вентилятора для охлаждения двигателя. На маховике монтируется магнето. На другой конец коленчатого вала насаживают ведущую часть муфты сцепления. В безредукторных пилах на этом конце вала на подшипнике посажена ведомая часть муфты сцепления, соединенная с ведущей звездочкой. Картер двигателя изготовляется из легкого сплава, и, так как всасывание рабочей смеси производится в полость картера, последний герметически закрыт. Система питания состоит из бензобака вместимостью, обеспечивающей работу пилы в течение 1,5... 2 ч, бензопроводов, карбюратора и воздушного фильтра.

Зажигание рабочей смеси осуществляется запальной свечой от магнето через провода высокого напряжения. Запуск двигателя производится ременным или канатным стартером (съемным или несъемным). Для этого на хвостовике коленчатого вала со стороны маховика крепится либо шкив, либо храповик.

Двигатель воздушного охлаждения. Воздух, подаваемый вентилятором, обдувает наружную ребристую поверхность цилиндра. Для направления потока воздуха на ребристую поверхность цилиндра последний закрыт направляющим кожухом.

На выхлопной патрубок цилиндра насаживается глушитель, снижающий шум выхлопа и отводящий выхлопные газы в сторону от моториста. Специальной системы смазки легкие двухтактные двигатели не имеют, поэтому для смазки цилиндра, подшипников коленчатого вала и шатуна (подшипников качения) в топливо добавляется масло в пропорциях от 1: 12 до 1 :20.

Бензиномоторные пилы делаются с редукторами и без них. При наличии редуктора между ним и коленчатым валом устанавливается муфта сцепления. Если редуктора нет, муфта сцепления ставится между коленчатым валом и ведущей звездочкой.

Муфта сцепления фрикционного типа. Она предназначена для отключения пильного аппарата от двигателя, плавной передачи нагрузки двигателю и предохранения двигателя от резко возрастающих нагрузок (муфта пробуксовывает). Муфта сцепления может быть управляемая со специальным рычагом или автоматического управления. Автоматические муфты сцепления центробежного типа.

Если редуктор конический, то при работе на валке деревьев и раскряжевке хлыстов пильный аппарат можно поворачивать вокруг его продольной оси, так как положение пилы не меняется.

Переносные бензиномоторные пилы выпускаются, как правило, в консольном исполнении, в некоторых случаях с периодической, а в основном с непрерывной смазкой пильного аппарата во время работы. При периодической смазке пильный аппарат смазывается при помощи насоса с ручным приводом из бачка, имеющегося на корпусе пилы, а при непрерывной - специальным масляным насосом.

Отечественные бензиномоторные пилы. По назначению бензиномоторные пилы делятся на специализированные и универсальные. К специализированным относятся пилы с высоким расположением рукояток («Дружба-4М», МП-5, «Урал-2» и М-228). Они предназначены для валки деревьев в равнинной местности. Однако наличие поворотного редуктора позволяет использовать их на раскряжевке хлыстов, обрезке толстых сучьев, вершин и на других работах.

К универсальным относятся бензиномоторные пилы с низким расположением рукояток («Тайга-214» и «Крона-202»). Пила «Тайга-214» предназначена для выполнения комплекса работ, включающего валку деревьев со средним объемом хлыста до 0,3 м3, очистку деревьев от сучьев, обрезку вершин, раскряжевку хлыстов, осуществление подготовительных и вспомогательных работ. Пила «Крона-202» предназначена для обрезки сучьев и вершин, выполнения рубок ухода; может использоваться на подготовительных и вспомогательных работах.

Общие виды бензиномоторных пил МП-5 «Урал-2 Электрон» и «Тайга-214» показаны на рис. 6. Пила «Тайга-214» отличается расположением рукояток, а также тем, что у нее отсутствует редуктор (безредукторная). Упразднение редуктора позволило снизить массу пилы при одновременном увеличении скорости резания. Компоновка рукояток пилы позволяет перехватывать пилу и быстро переводить ее из одного положения в другое, что обеспечивает производительную работу на очистке деревьев от сучьев. Пилой «Тайга-214» удобнее работать на валке леса в горной местности.





Рис. 6. Бензиномоторные пилы:

а - МП-5 «Урал-2 Электрон»: 1 - рама с бензобаком; 2 - крышка маслобака; 3 - редуктор, 4 - валочный гидроклин, 5 - пильный аппарат; 6 - двигатель, б - «Тайга-214»; 1 - двигатель; 2 - стартер; 3 - крышка маслобака; 4 - крышка бензобака; 5 - рама; 6 - пильный аппарат

Из рис. видно, что обе пилы консольного типа и состоят из следующих основных частей: двигателя, рамы с рукоятками управления, редуктора (МП-5, «Урал-2», М-228), муфты сцепления, пильного аппарата, бензобака и системы смазки пиль­ного аппарата.

Двигатель одноцилиндровый двухтактный, карбюраторный с кривошипно-камерной продувкой (картер двигателя с кривошипно-ползунным механизмом выполняют роль продувочного насоса). Двигатель состоит из кривошипно-ползунного механизма и систем: питания, газораспределения, зажигания и охлаждения.

Кривошипно-ползунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала и состоит из поршня с поршневыми кольцами и пальцем, шатуна, коленчатого вала, маховика и картера. Кривошипно-ползунный механизм пилы «Тайга-214», кроме того, имеет специальный уравнительный механизм для уменьшения вибрации.

Цилиндр двигателя литой из алюминиевого сплава и выполнен заодно с головкой. Внутренняя (рабочая) поверхность цилиндра с целью повышения износостойкости покрыта слоем хрома толщиной 0,1 мм, наружная имеет развитую поверхность охлаждения в виде ребер. Поршень отлит из алюминиевого сплава и снабжен двумя уплотнительными кольцами (чугун­ными). Кольца утоплены в канавках и от поворота фиксируются латунными стопорами. В цилиндре имеются: впускное окно, через которое рабочая смесь поступает в верхнюю его часть; выхлопное окно для выпуска отработанных газов. В резьбовое отверстие головки цилиндра ввертывается свеча зажигания. К патрубку впускного окна крепится карбюратор, а к патрубку выпускного окна - глушитель.

Картер двигателя литой, разъемный, на нем установлены основные узлы двигателя. Он служит камерой для рабочей смеси; герметичность достигается постановкой уплотнительных прокладок между двумя его половинками и по фланцу цилиндра. В местах выхода коленчатого вала устанавливаются уплотнительные резиновые сальники.

Шатун стальной неразъемный, он связывает поршень с коленчатым валом. Шатун состоит из верхней и нижней головок и стержня. Верхняя головка шатуна соединяется с поршнем посредством пальца, от боковых смещений палец удерживается двумя кольцевыми стопорами. В двигателях пил МП-5 «Урал-2 Электрон» и «Тайга-214» в верхней головке шатуна установлены игольчатые подшипники. Нижние головки шатунов с шатунными шейками коленчатого вала соединяются посредством игольчатых подшипников.

Коленчатые валы двигателей изготовлены из легированной стали и состоят из трех частей, соединенных между собой. В картере двигателя коленчатый вал устанавливается в разъемной его части на двух шариковых подшипниках. На одном конце коленчатого вала крепится ведущая часть муфты сцепления, на другом - маховик. От проворачивания он удерживается сегментной шпонкой. Маховик улучшает плавность вращения вала двигателя путем аккумуляции энергии во время рабочего хода поршня и отдачи ее в промежутке между рабочими ходами.

Механизм газораспределения состоит из впускного и выпускного окон и продувочных каналов Поршень выполняет роль золотника, при движении вниз (рабочий ход) он открывает сначала выпускное окно, а затем и продувочный канал, через который рабочая смесь из картера поступает в цилиндр, улучшая очистку цилиндра от отработанных газов и заполняя его. При движении поршня вверх происходит сжатие смеси в цилиндре и разрежение в картере; он открывает впускное окно, и рабочая смесь, приготовленная в карбюраторе, засасывается в картер двигателя. Таким образом, цикл рабочего процесса в двигателе совершается за два хода поршня, или за один оборот коленчатого вала.

Система питания двигателя. Топливом для двигателя служит автомобильный бензин А-72 и неэтилированный А-76, смешанный с автомобильным маслом М-8А в пропорции 20 : 1 по объему. Система питания состоит из бензобака, карбюратора, фильтров (топливного и воздушного), трубопроводов и глушителя Бензобаки пил МП-5 «Урал-2 Электрон», «Дружба-4» и «Дружба-14М» изготовлены из листового металла и расположены на раме пилы. Вместимость баков составляет соответственно 1,6 и 1,5 л. Очистка топлива производится фильтрами, установленными на отстойниках пил МП-5 и «Дружба» и на заборнике топлива пилы «Тайга-214». Топливные фильтры находятся в местах присоединения топливопроводов к карбюраторам. Для устранения вакуума в бензобаках при расходе топлива в них ставятся специальные сапунные устройства.

На отечественных пилах устанавливаются беспоплавковые карбюраторы мембранного типа. Карбюратор служит для приготовления рабочей смеси и обеспечения нормальной работы двигателя на всех режимах. Для того чтобы пила могла работать в любом положении, применяются карбюраторы с подкачивающими насосами.

Карбюратор с подкачивающим насосом (рис. 7) состоит из трех основных частей: топливного насоса 1 со штуцером топливопровода; топливной камеры 2 с мембранным механизмом и корпуса 3 с системой дозировки топлива, обеспечивающей нормальную работу двигателя на всех режимах.

Топливный насос имеет мембрану 17, штуцер подвода топлива 1, клапаны 2 и 16 При работе двигателя или вращении коленчатого вала при его заводке переменное давление в кар тере передается по каналам в цилиндре и каналу 10 карбюратора в полость насоса над мембраной, вызывая ее движения вверх и вниз, при этом движение вниз усиливается пружиной. При движении мембраны вверх (разрежение в картере) под действием разрежения в нижнюю полость насоса засасывается топливо че­рез открывающийся клапан 2. При движении мембраны вниз (увеличение давления в картере) клапан 2 закрывается, открывается клапан 16 и топливо подается к клапану топливной камеры 11.

Мембранный механизм топливной камеры состоит из мембраны 14, пластины 4 и нажимной обогатительной кнопки 3. При помощи мембраны 14, воздействующей на рычаг 13, открывается топливный клапан, и топливо из подкачивающего насоса по каналу 15 поступает в топливную камеру. Топливный клапан закрывается под действием пружины 12. Полости ниже мембраны сообщаются с атмосферой, а выше - с диффузором. При уменьшении давления в диффузоре оно распространяется на полость топливной камеры над мембраной, которая прогибается вверх, открывая топливный канал. Чем больше разрежение в диффузоре, тем больше открывается клапан и больше топлива поступает в топливную камеру.





Рис.7. Карбюратор с подкачивающим насосом

Дозировка топлива при работе двигателя под нагрузкой производится распылителем 6, топливо к распылителю поступает по каналу, сечение которого регулируется регулировочным винтом 5. В полости канала имеется обратный клапан, препятствующий попаданию атмосферного воздуха по каналу в полость топливной камеры при работе двигателя на холостом ходу. Эта система дозировки топлива является главной. При работе на холостом ходу подача топлива в диффузор 7 производится через отверстия 9 и подводящие каналы с регулировочным винтом 11 холостого хода.

При запуске двигателя после продолжительного перерыва полость топливной камеры заполняется топливом, для этого надо нажать на обогатительную кнопку 3 или с помощью стартера несколько раз провернуть коленчатый вал двигателя при закрытой дроссельной заслонке карбюратора.

Рабочая смесь образуется в диффузоре 7 в результате смешивания воздуха, проходящего через фильтр с всасываемым из жиклеров топливом. Частота вращения вала двигателя (количества смеси) регулируется винтом 8, а качество рабочей смеси винтом 11. Для очистки воздуха, поступающего через диффузор карбюратора в двигатель, имеются воздушные филь­тры, фильтрующие элементы которых состоят из нескольких слоев металлической сетки.

Отработанные газы выбрасываются в атмосферу через глушитель, представляющий собой камеру, разделенную перегородками. При прохождении газов через отверстия в перегородках их давление постепенно снижается, благодаря чему газы выходят в атмосферу с уменьшенным шумом. Шум выхлопных газов можно глушить значительно эффективней, но при этом снижается мощность двигателя благодаря противодавлению, создаваемому на выходе отработанных газов из цилиндра.

Система зажигания. Для воспламенения рабочей смеси в камере сгорания двигателя между электродами свечи должна проскочить электрическая искра. Чтобы преодолеть электрическое сопротивление сжатой рабочей смеси и обеспечить надежную работу свечи зажигания, требуется напряжение 12... 18 кВ. В систему зажигания входят: магнето, провод высокого напряжения, запальная свеча и выключатель зажигания.


Р
ис.8. Схемы систем зажигания:

а - с контактным магнето; б - с бесконтактным магнето

На бензиномоторных пилах устанавливаются магнето маховичного типа, у которых постоянные магниты монтируются на маховике. Их масса, по отношению к массе всего магнето, значительна и используется как масса маховика. Магнето представляет собой источник тока и преобразовывает низкое напряжение в высокое. Магнето может быть контактным и бесконтактным.

Контактное магнето состоит из постоянных магнитов, индукционной катушки, прерывателя, конденсатора и основания. Индукционная катушка состоит из первичной 1 и вторичной 2 обмоток и имеет сердечник. Электрическая схема магнето показана на рис., а. В цепи первичной обмотки последовательно включен прерыватель 4 (с подвижным и неподвижным контактами). Неподвижный контакт соединен с массой, а подвижный изолирован от нее и расположен на рычаге прерывателя с текстолитовой пятой, опирающейся на кулачок 5, специально изготовленный на выступающем конце вала двигателя. Замыкание контактов осуществляется пружиной, а размыкание - воздействием кулачка на пяту. Поверхность кулачка смазывается маслом, которым пропитан фильтр. Параллельно прерывателю включен конденсатор 7, он снимает искрение в контактах пре­рывателя, конденсируя ток самоиндукции. Конденсатор способствует резкому изменению тока в первичной обмотке и тем самым увеличивает напряжение во вторичной обмотке. Вторичная обмотка имеет большее число витков, одним концом она соединена с первичной обмоткой, а через нее с массой, второй конец при помощи провода высокого напряжения соединен со средним (изолированным от массы) стержнем свечи 3.

При работе двигателя (вращении маховика, а следовательно, и постоянных магнитов) магнитные силовые линии, пересекая первичную обмотку индукционной катушки, возбуждают в ней ЭДС. В момент, когда сила тока достигает максимума, происходит размыкание контактов прерывателя кулачком 5. Ток в первичной обмотке и магнитное поле исчезают в момент исчезновения магнитного поля во вторичной обмотке индуктируется высокое напряжение, ток поступает к запальной свече и между контактами свечи 3 проскакивает искра, воспламеняющая рабочую смесь в цилиндре двигателя.

Зазор контактов прерывателя в разомкнутом положении рекомендуется устанавливать в пределах 0,35±0,05 мм, а на электродах свечи 0,6...0,7 мм. В трущейся паре кулачок - текстолитовая пята заметному износу подвергается пята, что нарушает величину зазора прерывателя. Кроме того, несмотря на наличие конденсатора, между контактами прерывателя имеет место незначительное искрение, поэтому они со временем подгорают; через 50...70 ч работы двигателя контакты прерывателя надо зачищать и производить регулировку его зазора.

Остановка работающего двигателя производится нажатием на кнопку выключателя зажигания 6, у пилы МП-5 «Урал-2 Электрон» он кнопочного типа, у пилы «Тайга-214» двухпозиционный.

Наличие механического контакта прерывателя снижает надежность работы магнето: контакты подгорают, пята изнашивается, нарушая размеры зазора, ухудшается работа магнето на высоких частотах вращения коленчатого вала, поэтому на двигателях бензиномоторных пил стали применять бесконтактную систему зажигания с бесконтактным магнето маховичного типа, электрическая схема которого представлена на рис. 8,б.

Бесконтактное магнето состоит из магнитной системы, монтируемой на маховике, и трансформаторного узла. Маховик / двигателя отличается от маховика контактного магнето тем, что на нем монтируется большое число полюсов, поэтому он не взаимозаменяем с теми, которые устанавливаются на пилах с контактными магнето.

Трансформаторный узел имеет индукционную катушку 4, конденсатор 9 большой емкости, зарядную обмотку 7 и обмотку управления 3, диод 8 и тиристор 2. Индукционная катушка аналогична той, которая устанавливается в контактных магнето. Диод пропускает ток только в одном направлении (к трансформатору), в другом направлении он является изолято­ром. Тиристор открывается для пропуска тока только тогда, когда на его управляющий электрод подан определенный электрический потенциал.

При вращении постоянных магнитов (маховика двигателя) в обмотке 7 индуктируется ЭДС и происходит зарядка конденсатора 9 через диод 8. Первичная обмотка индукционной катушки, конденсатор и тиристор соединены последовательно через массу и образуют первичную цепь. Когда наступает момент воспламенения сжатой рабочей смеси в цилиндре двигателя, на тиристор автоматически подается электрический импульс из обмотки управления 3, он открывается и конденсатор 9 через первичную цепь разряжается на массу. В результате этого во вторичной обмотке катушки индуктируется высокое напряжение, которое по проводу 5 поступает на центральный контакт запальной свечи 6. Момент подачи электрического импульса на тиристор определяется положением постоянных маг­нитов относительно сердечника катушки управления Для остановки двигателя пилы выключают зажигание, замыкая зарядную обмотку и обмотку управления на массу.

Бесконтактные магнето не требуют регулировок, имеют высокую надежность, но при выходе из строя трансформаторный узел подлежит замене.

Смазка подшипников кривошипно-ползунного механизма и стенок цилиндра производится маслом, смешиваемым с топливом. Масло вместе с рабочей смесью засасывается в картер двигателя и, находясь во взвешенном состоянии, забрасывается в цилиндр двигателя, где и оседает на его стенках Частицы масла, оседая на обоймах подшипников, через щели и отверстия поступают для их смазки. Избыток масла частично сгорает вместе с рабочей смесью, а частично выбрасывается из подшипников и испаряется. Специальной системы смазки двигатель не имеет, так как полость картера используется для размещения рабочей смеси перед перепуском ее в цилиндр двигателя.

Охлаждение двигателя производится воздушной системой, состоящей из центробежного вентилятора, крыльчатка которого крепится на маховике, улитки и кожуха, направляющих поток воздуха через защитную сетку на ребристую поверхность цилиндра. Детали двигателя частично охлаждаются рабочей смесью во время всасывания ее в картер и продувки цилиндра. Степень охлаждения двигателя зависит от температуры окружающего воздуха, загрязнения защитной сетки и ребер цилиндра, а также от качества рабочей смеси. При работе на обогащенной рабочей смеси двигатель нагревается меньше, а на обедненной - больше.

Муфта сцепления центробежная фрикционная, автоматиче­ского управления. Она автоматически отключает пильный аппарат от двигателя пилы при малой частоте вращения коленчатого вала. При резких возрастаниях нагрузок (зажиме пильной цепи в пропиле) муфта сцепления пробуксовывает и тем самым предохраняет двигатель и пильный аппарат от перегрузок. Муфты сцепления пил имеют ведущую и ведомую части. Ведущие части муфт сцепления соединены с коленчатыми валами двигателей и вращаются вместе с ними. Ведомые части в виде стальных чашек жестко посажены на валу ведущей шестерни редуктора (у безредукторной пилы «Тайга-214» ведомая часть муфты сцепления вместе с ведущей звездочкой пильного аппарата устанавливается на хвостовике коленчатого вала на игольчатом подшипнике).

Ведущая часть муфты сцепления пилы МП-5 «Урал-2 Электрон» состоит из поводка, грузов в виде кольцевых секторов и спиральных пружин, удерживающих грузы. Момент включения муфты соответствует определенной частоте вращения коленча­того вала и регулируется затяжкой пружин. Для включения муфты при меньшей частоте вращения вала двигателя затяжку пружин снижают. На пиле «Тайга-214» вместо грузов исполь­зуют два разрезанных фрикционных кольца. Упругость колец и пружин муфты сцепления подбирают так, чтобы при частоте вращения коленчатого вала до 1800... 2200 мин~ включение муфты не производилось. Муфта сцепления для увеличения срока ее службы должна работать только в двух режимах - рабочем и холостом. Трущиеся поверхности муфт сцепления надо предохранять от попадания на них масла.

Редуктор бензопил состоит из корпуса, в котором на шариковых подшипниках установлены две конические шестерни - ведущая и ведомая. На хвостовике валика ведущей шестерни крепится ведомая часть муфты сцепления, на хвостовике ведомой шестерни - звездочка для привода пильной цепи. Корпус редуктора соединяется с картером двигателя фланцами, которые скрепляются разъемным хомутом, расположенным на стойке рамы. Половинки хомута, соединяются эксцентриковым зажимом, позволяющим, при необходимости, быстро ослабить хомут и повернуть редуктор вместе с пильным аппаратом в нужное положение и зафиксировать его. Для привода гидроклина на валике ведомой шестерни на шпонке насажен эксцентрик, а на корпусе редуктора имеется прилив с отверстием, закрываемым крышкой с надписью «Привод гидроклина». При использовании гидроклина крышку снимают и на ее место ставят привод гидроклина. Указанное отверстие служит для заполнения полости редуктора консистентной смазкой.

Кроме шестерен, в корпусе редуктора расположен насос для смазки пильной части и бачок для масла. На корпусе редуктора имеется специальный фланец для крепления пильной шины, к нему прикреплен зубчатый сектор-упор. У бензиномоторной пилы «Тайга-214» привод гидроклина отсутствует, пильный аппарат - консольного типа (см. рис. 3.1). Смазка направляющих пильной шины при работе пилы непрерывная, автоматическая при помощи бесклапанного насоса золотникового типа. В пилах МП-5 и «Дружба» насос приводится в действие от валика ведущей шестерни редуктора через червячную передачу. У пилы «Тайга-214» масляный бак и насос расположены на корпусе двигателя. Привод насоса осуществляется от ведущей звездочки через червячную пару. Насос состоит из плунжера с червячным колесом на верхнем конце, гильзы и винтового штифта. Гильза сверлениями соединена с маслобаком (вход) и каналом подвода масла к направляющим пильной шины (выход). Вращаясь, ведущий валик редуктора приводит в движение плунжер, который благодаря скосу кольцевой канавки совершает сложное поступательно-вращательное движение. При движении плунжера вверх масло засасывается в цилиндр, а при движении вниз - нагнетается к шине. Кольцевой паз и лыску плунжера размещают так, чтобы при его движении вверх было открыто входное отверстие, а при движении вниз - выходное. Для смазки применяется такое же масло, которое используется для смешивания с топливом.

Рама редукторных пил виброгасящая типа «Руль». Руко­ятки к ней крепятся через плоскую пружину. К правой рукоятке прикреплен рычаг управления двигателем. Высокое расположение рукояток обеспечивает удобную позу моториста во время работы с пилой, благодаря чему он меньше устает. Рама пилы «Тайга-214» низкая, поэтому и рукоятки расположены низко. Передние и задняя рукоятки выполнены в одной конструкции и соединены с двигателем через виброгасящее устройство.

Стартер канатный съемный (кроме пилы «Тайга-214») предназначен для запуска двигателя. Он состоит из корпуса, барабана, каната, ленточной спиральной пружины и храповика. Кожух стартера разъемный, внутри его на валик жестко посажен барабан и размещена ленточная пружина. Поверхность барабана снабжена канавками. Канат крепится к пазу барабана, а на свободном его конце имеется резиновая рукоятка. Один конец пружины крепится к корпусу стартера, другой - к барабану. Пружина предназначена для наматывания каната на барабан после проворачивания вала двигателя. Храповик посажен на конец валика барабана и может перемещаться в направлении своей оси до зацепления с храповиком коленчатого вала. При дальнейшем вытягивании каната вал двигателя вращается. Одновременно при вытягивании каната происходит закручивание пружины стартера. При ослаблении каната после поворота вала или заводки, двигателя пружина, раскручиваясь, вращает барабан в противоположную сторону, и канат наматывается на него. Обратными скосами зубьев (после запуска двигателя) храповик стартера выводится из зацепления с храповиком вала двигателя.

Основные правила эксплуатации цепных пил. Расконсервация пил проводится в теплом помещении. С наружных поверхностей пилы удаляют смазку ветошью, смоченной в бензине, после чего поверхности насухо вытирают. Снимают карбюратор, глушитель и запальную свечу. В картер через всасывающий патрубок и в цилиндр через отверстие для свечи заливают по 0,05... 0,1 л бензина и с помощью стартера вращают коленчатый вал двигателя. Эту операцию повторяют до полного удаления смазки, а после последней заливки удаляют весь залитый бензин. Свечу, глушитель и карбюратор промывают в бензине, и после просушки ставят на место.

Перед эксплуатацией пилу необходимо осмотреть, проверить затяжку резьбовых соединений, легкость вращения коленчатого вала двигателя и шестерен редуктора. После этого устанавливают пильный аппарат и заправляют пилу топливом и смазкой. Убедившись в исправности пилы, заводят ее двигатель. Для заводки двигателя надо открыть топливный кран у бензобака и заполнить топливную камеру карбюратора. Для заполнения топливной камеры карбюратора пил МП-5 «Урал-2» «Электрон» и «Тайга-214» неоднократно проворачивают коленчатый вал стартером (шесть-восемь рывков стартера). Для ускорения наполнения топливной камеры можно пользоваться обогатительной кнопкой 3 (см. рис. 3.5). У карбюратора пил «Дружба» камера заполняется при отвернутой спускной пробке путем нажатия на обогатительную кнопку до появления течи бензина через пробку, после чего отпускают кнопку и завертывают спускную пробку.

Запуск двигателя производится стартером, причем двига­тель должен заработать после первого - третьего рывков. После запуска двигатель следует прогреть в течение 1... 2 мин и обкатать при малой частоте вращения. Продолжительность обкатки соответствует выработке одной полной заправки бачка (1...1.5 ч). В период обкатки производят регулировку и опробование пилы. Запуск прогретого двигателя производят без обогащения рабочей смеси. Останавливают двигатель замыканием первичной обмотки индукционной катушки на массу.

Работа пилой. Бензиномоторные пилы в течение первых 25... 30 ч работы должны пройти приработку в обычных производственных условиях. В это время двигатель должен работать на рабочей смеси с большим содержанием масла (15:1 для пил МП-5 и «Тайга-214» и 12:1 для пил «Дружба»). Во время обкатки не следует перегревать двигатель. Нельзя допускать длительную пробуксовку муфты сцепления. На карбюраторах пил «Дружба» для предотвращения перегрузок двигателей в период обкатки ставят ограничительное кольцо, препятствующее полному открытию дросселя (его снимают после обкатки двигателя). Карбюратор пилы «Тайга-214» заводом-изготовителем регулируется на обогащенную смесь, поэтому после приработки его регулируют на максимальную мощность двигателя. Для надежной работы пилы в зимнее время необходимо удалять кристаллы льда из системы питания при затрудненном запуске и перебоях в работе двигателя. Двигатель в условиях низких температур (20-25°) запускается после 10 рывков стартера. При более низкой температуре перед запуском пилу надо подогреть в отапливаемом помещении.

Бензиномоторная пила МП-5 «Урал-2 Электрон» оборудована системой подогрева карбюратора выхлопными газами. Эту систему рекомендуется включать при температуре ниже - 10 °С. Для этого удаляют алюминиевую заслонку, установленную между прокладками. В зимний период на свечу, зажигания пилы МП-5 «Урал-2 Электрон» устанавливается специальный резиновый колпачок. При эксплуатации пил особое внимание должно уделяться подготовке новых пильных цепей к работе. В первые часы работы пильная цепь быстро удлиняется за счет приработки, что может приводить к соскакиванию ее с пильной шины. Чтобы этого избежать, необходимо проводить предварительную приработку пильных цепей. Приработка проводится в такой последовательности: установить пильную цепь и натянуть так, чтобы она свободно двигалась от руки; хорошо сма­зать цепь и дать поработать 3... 5 мин при медленном вращении без нагрузки; охладить цепь и натянуть ее до рабочего состояния; произвести 5...10 резов на тонком бревне при неполном открытии дросселя карбюратора; охладить цепь и отрегулировать ее натяжение; повторить процедуру резов и регулировки натяжения пильной цепи 3...4 раза.

После приработки пильная цепь готова к работе, однако в первый день необходимо работать ею осторожно, через каждые 10... 15 мин проверять натяжение. Когда заметного удли­нения цепи не будет наблюдаться, процедуру частых проверок натяжения цепи можно прекратить. Регулировка натяжения производится при холодной цепи, а контролировать его следует перед каждым запуском двигателя. При эксплуатации пилы не рекомендуется применять изношенные пильные цепи при новой ведущей звездочке и наоборот. Несоблюдение этого правила увеличивает износ цепи и звездочки. При передаче новой пилы в эксплуатацию рекомендуется комплектовать ее тремя - пятью новыми пильными цепями. Для равномерного износа цепей и звездочки работать цепями следует поочередно, что продлит срок службы, как пильных цепей, так и звездочек.

В нерабочее время пилы следует хранить только в закрытом помещении. Хранение пил на открытом воздухе запрещается.

Методы снижения вибраций и шумов пил при работе. Работа бензиномоторных пил связана с вибрацией, шумом и загрязнением окружающего воздуха. Все эти явления в разной мере вредны для здоровья моториста бензиномоторной пилы. Полностью снять воздействие этих явлений не представляется возможным. Поэтому перед конструкторами и изготовителями ставится задача - уменьшить воздействия вибрации, шума и выхлопа на здоровье моториста. Были установлены предельные уровни вибрации и шума (санитарные нормы).

Источниками вибрации являются вращающиеся части двигателя, муфты сцепления, редуктора и пильного аппарата. Основной возбудитель вибрации кривошипно-ползунный механизм с его неуравновешенными силами инерции возвратно-движущихся масс, а также неравномерность крутящего момента двигателя. Кроме того, возбудителем вибрации являются неуравновешенные силы инерции вращающихся масс муфты сцепления и др., а также неравномерность движения пильной цепи с учетом особенностей пиления древесины.

Оценку вибрации бензиномоторных пил производят по спектру виброскорости на поверхностях, с которыми контактируется моторист при работе с пилой в диапазоне средних значений частот 8; 16; 31,4; 68; 125; 250; 500; 1000 и 2000 Гц. Уро­вень вибрации измеряется в децибелах (дБ), а уровень шума в децибелах по шкале А (дБА). Максимальный уровень вибрации на рукоятках отечественных бензиномоторных пил при частоте 125 Гц составляет 116 дБ, а уровень шума - 106 дБА.

Санитарными нормами допускаются следующие максимальные уровни вибрации и шума при работе с инструментами в течение смены: вибрации 111 дБ, шума 96 дБА. Для снижения вредного влияния вибрации и шума при работе с бензиномоторными пилами вводятся внутрисменные перерывы в работе мотористов, совмещение профессий в бригадах, благодаря чему моторист непосредственно с бензиномоторной пилой работает не более 3 ч в смену. Применяются и индивидуальные защитные средства (специальные рукавицы, наушники и др.), производится совершенствование бензиномоторных пил.





Рис. 10. Схема уравнительного механизма

Для уменьшения вибраций от неуравновешенности работы двигателя и инерционных сил производится балансировка вращающихся масс. В двигателях применяют специальные уравнительные механизмы. На двигателе пилы «Тайга-214» применен уравнительный механизм (рис. 10), который состоит из двух шестерен 1 с грузами 2, находящимися в зацеплении с шестерней 3 посаженной на коленчатом валу двигателя 4. Шестерни свободно вращаются на осях, сопряженных с подшипниками качения. Зацепление всех трех шестерен производится по имеющимся на них меткам (грузы шестерни должны находиться внизу, когда поршень находится в ВМТ).

Для уравновешивания инерционных сил шатунной шейки на щеках коленчатого вала имеются противовесы 5. Вибрация снижается и установкой амортизирующих устройств между двигателем и рукоятками пилы, которые могут быть в виде пружин (плоских и спиральных) и резиновых прокладок. Немаловажное значение имеет место крепления рамы относительно центра тяжести двигателя. Наибольший эффект от амортизатора достигается, когда рама крепится в непосредственной близости от центра тяжести пилы.

Проблема резкого уменьшения вибрации бензиномоторных пил может быть решена путем применения роторно-поршневых двигателей, не имеющих кривошипно-ползунных механизмов. Но такие двигатели еще не получили широкого применения.

Проблема снижения шума до низких пределов решена у двигателей, применяемых на транспортных машинах. Однако чем больше снижается шум выхлопа, тем больше потери мощности двигателя. У переносных мотоинструментов с учетом их индивидуального использования и на открытом воздухе значительно снижены шум и выхлоп с небольшими потерями мощности. Для снижения вредного влияния выхлопных газов на организм моториста на валке леса используются в основном бензиномоторные пилы с высоким расположением рукояток, а выхлопной патрубок отводит газы в сторону.

Зарубежные бензиномоторные пилы. За рубежом широкое распространение получили бензиномоторные пилы с низким расположением рукояток. Пилы имеют карбюраторы с подкачивающими насосами, что позволяет использовать их на валке леса, очистке деревьев от сучьев и раскряжевке хлыстов. Зарубежные фирмы выпускают сверхлегкие пилы (массой до 5 кг), легкие пилы (массой до 10 кг), пилы средней тяжести (массой до 14 кг) и тяжелые пилы - свыше 14 кг с набором пильных шин длиной 0,3... 1,5 м. В качестве привода используются одноцилиндровые двухтактные карбюраторные двигатели мощностью 1,5... 8 кВт, с частотой вращения вала двигателя до 9000 мин~ и рабочим объемом цилиндра 50... 160 см3.
  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:



Программа итогового междисциплинарного экзамена по специальности 190605 "Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования "
Филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования



Задания областной студенческой олимпиады среди студентов образовательных учреждений спо 2010 г по специальностям 190604 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта и 190605 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования



Правила не распространяются на шины, предназначенные для большегрузных автомобилей, строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин. Краткие сведения о пневматических шинах



Курс лекций в электронной форме содержит все лекции предусмотренные программой дисциплины «Прикладная механика». Курс разработан кафедрой Основ конструирования машин. Курс полностью соответствует фгос впо. Вкурсе рассмотрены следующие темы



Вопросы к экзамену по дисциплине «Техническая эксплуатация дорожных машин, автомобилей и тракторов»



Программа профессионального модуля «Эксплуатация и техническое обслуживание сельскохозяйственных машин и оборудования»



Рабочая программа профессионального модуля пм. 01 Эксплуатация и техническое обслуживание сельскохозяйственных машин и оборудования



Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 1-37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей»



Рабочая программа учебной дисциплины «Конструкция двигателей Транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования» Направление подготовки



Электродвигатели постоянного тока для подъемно-транспортных механизмов и металлургических агрегатов
Д предназначены для работы в электроприводах подъемно-транспортных механизмов металлургических агрегатов и рольгангов в продолжительном,...

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2020

обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

разработчик i-http.ru

на главную