Суббота, Апрель 02 2011 22: 35

Машины для строгания древесины

Оценить этот пункт
(40 голосов)

Развитие стационарных строгальных станков можно проследить до начала 19 века. На первых машинах этого типа заготовка крепилась к каретке и подавалась под горизонтальный вал с ножами, проходящими по всей рабочей ширине. В 1850 году в Германии был построен строгальный станок, на котором заготовка подавалась через ножевой вал, расположенный между двумя столами, используемыми для позиционирования и поддержки заготовки. Помимо технических усовершенствований, эта базовая конструкция сохранилась и по сей день. Такой станок называется строгальным станком или фуганком (см. рис. 1).

Рисунок 1. Фуганок

WDI010F8

Совсем недавно были разработаны станки для строгания верхней поверхности заготовки до заданной толщины с помощью горизонтально вращающегося ножевого вала. Расстояние между диаметром режущего круга и поверхностью стола, поддерживающего заготовку, регулируется. Такие станки называются односторонними строгальными станками.

Эти два основных типа станков в конечном итоге были объединены в станок, который можно было использовать как для плоскостного, так и для рейсмусового строгания. Эта разработка завершилась созданием строгальных станков для двух-, трех- и четырехсторонней обработки за один проход.

С точки зрения безопасности и гигиены труда настоятельно рекомендуется принять меры по удалению древесной пыли и стружки из строгального станка (например, путем подключения строгального станка к системе пылеудаления). Пыль от твердой древесины (дуб, бук) и тропической древесины считается особой опасностью для здоровья и должна быть удалена. Также должны быть приняты меры по снижению уровня шума строгальных станков. Автоматический тормоз ножевого вала является обязательным во многих странах.

Поверхностно-строгальные станки

Строгальный станок имеет жесткую основную раму, которая поддерживает подающий и разгрузочный столы. Ножевой вал расположен между двумя столами и установлен на шарикоподшипниках. Основная рама должна иметь эргономичную конструкцию (т. е. она должна позволять оператору работать с комфортом).

Устройства управления с ручным управлением должны быть установлены таким образом, чтобы оператор не находился в опасной ситуации при работе с ними, а возможность непреднамеренного срабатывания должна быть сведена к минимуму.

На стороне основной рамы, обращенной к месту оператора, не должно быть выступающих частей, таких как маховики, рычаги и т. д. Стол слева от ножевого вала (разгрузочный стол) обычно устанавливается на той же высоте, что и режущий круг ножевого вала. Стол справа от ножевого вала (подающий стол) устанавливается ниже разгрузочного стола, чтобы получить желаемую глубину резания. Контакт между кромками стола и ножевым валом не должен быть возможен во всем диапазоне установки столов. Однако зазор между кромками стола и режущим кругом ножевого вала должен быть как можно меньше, чтобы обеспечить хорошую поддержку строгаемой заготовки.

Основными операциями на строгальном станке являются рихтовка и окантовка. Положение рук на заготовке важно с точки зрения эксплуатации и безопасности. При правке заготовку следует подавать одной рукой, а другой рукой сначала придерживать ее на подающем столе. Как только на разгрузочном столе окажется достаточное количество древесины, последняя рука может безопасно пройти через ограждение моста, чтобы оказать давление на разгрузочный стол, и за ней будет следовать подающая рука, чтобы завершить операцию подачи. При окантовке руки не должны проходить над режущим валом, когда он соприкасается с древесиной. Их основная функция заключается в оказании горизонтального давления на заготовку, чтобы удерживать ее перпендикулярно упору.

Шум, создаваемый вращающимся ножевым валом, часто может превышать уровень, который считается вредным для слуха. Поэтому необходимы меры по снижению уровня шума. Вот некоторые из мер по снижению шума, которые доказали свою эффективность на фрезах:

  • использование «тихого» ножевого вала (например, круглой формы с минимальным выступом лезвия, спиральным лезвием вместо прямого лезвия, сегментными вращающимися инструментами со смещенной режущей кромкой)
  • щелевые или просверленные кромки стола (конфигурацию и размеры отверстий в кромках стола необходимо выбирать таким образом, чтобы не возникало аварийных ситуаций, например, ширина щелей не должна превышать 6 мм, а диаметр отверстий не должен превышать 6 мм )
  • аэродинамический дизайн отражателей стружки под кромками стола
  • снижение скорости ножевого вала до менее 1,000 об/мин при удовлетворительном качестве поверхности заготовки.

 

Может быть достигнуто снижение шума до 12 дБА на холостом ходу и до 10 дБА под нагрузкой.

Режущие валы должны иметь круглое поперечное сечение, а канавки и прорези для удаления стружки должны быть как можно меньше. Лезвия и вставки должны быть надлежащим образом закреплены, предпочтительно с помощью фасонного замка.

Ножевой вал обычно вращается со скоростью от 4,500 до 6,000 об/мин. Диаметр обычных ножевых валов варьируется от 56 до 160 мм, а их длина (рабочая ширина) от 200 до 900 мм. По аналогии с кинематикой обычного фрезерования поверхность заготовки, строгаемой строгальным валом, состоит из дуг циклоиды. Таким образом, качество обрабатываемой поверхности зависит от скорости и диаметра ножевого вала, количества режущих лезвий и скорости подачи заготовки.

Рекомендуется оборудовать строгальные станки автоматическим тормозом ножевого вала. Тормоз должен быть активирован, когда машина остановлена, и время торможения не должно превышать 10 секунд.

Доступ к ножевому валу в задней части направляющей должен быть защищен защитным ограждением, прикрепленным либо к направляющей, либо к опоре направляющей. Ножевой вал перед упором должен быть защищен регулируемым ограждением мостового типа, закрепленным на станке (например, на основной раме со стороны разгрузочного стола) (см. рис. 2). Доступ к элементам трансмиссии должен быть защищен неподвижным ограждением.

Рис. 2. Решетка и задний защитный кожух ножевого вала

WDI025F3

опасности

Поскольку ножевой вал вращается в направлении, противоположном направлению подачи заготовки, существует опасность отдачи. Если заготовка выбрасывается, рука или пальцы оператора могут соприкоснуться с вращающимся ножевым валом, если не было обеспечено надлежащее защитное ограждение. Также часто случается, что рука соприкасается с ножевым валом при подаче заготовки вытянутыми пальцами вместо того, чтобы толкать ее вперед сжатым кулаком. Режущие лезвия, не закрепленные должным образом, могут быть выброшены центробежной силой, что может привести к серьезным травмам и/или материальному ущербу.

Защитные системы для строгальных станков

Законодательство многих стран, регулирующее использование строгальных станков, требует, чтобы режущий вал был закрыт регулируемой системой защиты, чтобы предотвратить случайный контакт руки оператора с вращающимся ножевым валом.

В 1938 году компания SUVA представила защитный кожух рубанка, который эффективно отвечал всем практическим требованиям. За прошедшие годы эта защита доказала свою полезность не только в качестве системы охраны, но и в качестве вспомогательного средства для большинства операций. Он хорошо принят в деревообрабатывающей промышленности Швейцарии, и им оснащены почти все промышленные строгальные станки. Конструктивные особенности этого ограждения были внесены в проект европейского стандарта для строгальных станков. Основные особенности этого охранника следующие:

  • сильный и жесткий
  • не легко отклоняется, чтобы обнажить ножевой вал
  • всегда остается параллельным оси ножевого вала независимо от его горизонтальной или вертикальной регулировки
  • легко регулируется по горизонтали и вертикали без использования инструмента.

 

Однако аварии все же случаются. Эти несчастные случаи в основном вызваны неправильной регулировкой защиты. Поэтому инженеры SUVA разработали защитный кожух мостового типа, который автоматически закрывает ножевой вал перед упором и постоянно оказывает определенное давление на заготовку или упор. Эта защита выпускается с 1992 года.

Основные конструктивные особенности этой новой защиты, получившей название «Суваматик», следующие:

  • полная защита ножевого вала. Полная ширина строгания защищена одним защитным кожухом мостового типа. Его можно сложить с помощью шарнирной системы блокировки. Это предотвратит чрезмерное выступание защитного кожуха над поверхностью машины.
  • практичная система направления заготовки. Система направления заготовки состоит из прижимной пластины и направляющей заготовки. Оба приспособлены к наконечнику охранника. Последний можно наклонять, чтобы направлять заготовку как для правки, так и для обработки кромок.
  • приложение давления, чтобы помочь работе. Для окантовки охранник оказывает давление в направлении ограждения. После обработки кромки он автоматически покрывает ножевой вал по всей длине перед упором.
  • автоматический подъем и опускание ограждения. Для правки защитный кожух поднимается за направляющую заготовки. После правки он автоматически опускается, закрывая ножевой вал.
  • защитный кожух можно заблокировать для пакетных заданий. Для серийных работ защитный кожух можно зафиксировать в вертикальном положении, чтобы он соответствовал толщине заготовки. Защитный кожух автоматически вернется в это заданное положение после нажатия вниз.
  • подойдет на все машины. Защитный кожух можно установить на все строгальные станки, а также на комбинированные строгальные и рейсмусовые станки.

 

Односторонние рейсмусовые станки

На основной раме одностороннего рейсмусового станка расположены ножевой вал, рейсмусовый стол и элементы подачи.

После того, как заготовка была выровнена и обработана на строгальном станке, она строгается до желаемой толщины на строгальном станке. В отличие от плоского строгального станка, ножевой вал рейсмусового станка расположен над строгальным столом, и заготовка подается не вручную, а механически с помощью подающих роликов. Подающие ролики приводятся либо отдельным двигателем (приблизительно 1 кВт), либо через редуктор, получающий мощность от двигателя ножевого вала. С отдельным приводом скорость подачи остается постоянной, но если мощность передается от двигателя ножевого вала, скорость подачи изменяется в зависимости от скорости ножевого вала. Скорость подачи обычно составляет от 4 до 35 м/мин.

Два подпружиненных подающих ролика опираются на верхнюю поверхность заготовки. Подающий ролик перед ножевым валом имеет канавку для лучшего захвата заготовки; подающий ролик на выходе ножевого вала гладкий. Прижимная планка на входе и выходе, расположенная рядом с ножевым валом, прижимает заготовку к столу, обеспечивая тем самым чистый и ровный рез. Конструкция и расположение подающих роликов и прижимных планок должны быть такими, чтобы контакт с вращающимся ножевым валом был невозможен.

Секционные подающие ролики и прижимные планки позволяют одновременно обрабатывать две или более заготовок немного разной толщины. С точки зрения предотвращения несчастных случаев секционные подающие ролики и прижимные планки имеют важное значение. Ширина отдельного подающего ролика или секции прижимной планки не должна превышать 50 мм.

В столе расположены два холостых ролика. Они предназначены для облегчения прохождения заготовки по столу.

Поверхность стола должна быть плоской, без щелей и отверстий. Имели место несчастные случаи, связанные с зажатием пальцев оператора между отверстиями и заготовкой. Вертикальная регулировка стола может быть ручной или с электроприводом. Механический ограничитель должен предотвращать любой контакт стола с ножевым валом или подающими роликами. Необходимо убедиться, что механизм вертикальной регулировки удерживает стол в устойчивом положении.

Чтобы предотвратить подачу крупногабаритных заготовок, устройство (например, фиксированный стержень или фиксированный стержень) расположено на входной стороне станка, тем самым ограничивая максимальную высоту заготовки. Максимальная высота 250 мм между поверхностью стола в самом нижнем положении и вышеупомянутым защитным устройством редко превышается. Обычная рабочая ширина варьируется от 315 до 800 мм (для специальных машин эта ширина может достигать 1,300 мм).

Диаметр ножевого вала обычно варьируется от 80 до 160 мм. Обычно на ножевой вал устанавливаются четыре лезвия. Ножевой вал вращается со скоростью от 4,000 до 6,000 об/мин, а его входная мощность варьируется от 4 до 20 кВт. Максимальная глубина реза 10-12 мм.

Чтобы свести к минимуму опасность отдачи, односторонние рейсмусовые станки должны быть оснащены устройством защиты от отдачи, охватывающим всю рабочую ширину станка. Это устройство защиты от отдачи обычно состоит из нескольких элементов с канавками, расположенных на стержне. Отдельный элемент имеет ширину от 8 до 15 мм и под собственным весом падает в исходное положение. Самая нижняя точка отдельного элемента с канавками в исходном положении должна быть на 3 мм ниже режущей окружности ножевого вала. Рифленые элементы должны быть изготовлены из материала (предпочтительно из стали) с пределом упругости 15 Дж/см.2 и твердость поверхности 100 HB.

Следующие меры по снижению шума оказались успешными на односторонних рейсмусовых станках:

  • использование «тихого» ножевого вала (подобного тому, который предлагается для плоскострогальных станков)
  • аэродинамический дизайн прижимных планок и кожуха для удаления стружки
  • снижение скорости ножевого вала
  • частичное или полное ограждение машины (туннельное исполнение входного и выходного отверстия со звукопоглощающим материалом на поверхности, обращенной к источнику шума)

 

Снижение шума до 20 дБА может быть достигнуто за счет хорошо спроектированного цельного корпуса.

опасности

Основной причиной несчастных случаев на односторонних рейсмусовых станках является отдача заготовки. Отдача может произойти из-за:

  • плохое техническое обслуживание противооткатного устройства (отдельные элементы могут не выпадать под собственным весом, а слипаться из-за скопления пыли; канавки в элементах могут быть залиты смолой, затуплены или неправильно заточены)
  • плохое техническое обслуживание секционных подающих роликов и прижимных планок (например, покрытые смолой или ржавые секции)
  • недостаточная пружинная нагрузка на подающие ролики и прижимные планки при одновременной подаче нескольких заготовок неодинаковой толщины.

 

Типичными причинами других несчастных случаев являются:

  • контакт руки с вращающимся ножевым валом при удалении стружки и пыли со стола вручную, а не деревянной палкой или граблями
  • выброс ножей ножевого вала из-за неправильной фиксации.

 

Комбинированные строгальные и рейсмусовые станки

Устройство и работа комбинированных машин (см. рис. 3) аналогичны описанным выше отдельным машинам. То же самое можно сказать и о скорости подачи, мощности двигателя, регулировке стола и роликов. Для строгания по толщине строгальные столы либо отодвигаются, либо складываются, либо поднимаются вбок, обнажая ножевой вал, который закрыт кожухом для удаления стружки для предотвращения доступа. Комбинированные станки в основном используются в небольших мастерских с небольшим количеством рабочих или там, где мало места. ограничено (т. е. в случаях, когда установка двух отдельных машин невозможна или невыгодна).

Рисунок 3. Комбинированный рейсмусовый станок и рейсмусовый станок

WDI25F10

Переключение с одной операции на другую часто занимает много времени и может раздражать, если необходимо обработать всего несколько деталей. Кроме того, обычно машиной может пользоваться только один человек. Однако с 1992 года на рынок были представлены станки, на которых возможна одновременная работа (одновременное плоскостное и рейсмусовое строгание).

Опасности комбинированных машин в значительной степени идентичны опасностям, перечисленным для отдельных машин.

 

Назад

Читать 38326 раз Последнее изменение: суббота, 30 июля 2022 г., 21:40

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание:

Рекомендации по деревообработке

Ахман, М., Э. Содерман, И. Цинкер и Б. Колмодин-Хедман. 1995а. Проблемы с дыханием, связанные с работой, у учителей производственных искусств. Int Arch Occup Environ Health 67: 111–118.

Ахман М., Холмстром М. и Ингельман-Сандберг Х. 1995б. Воспалительные маркеры в промывной жидкости носа от учителей промышленных искусств. Am J Ind Med 28: 541–550.

Ахман, М., М. Холмстром, И. Синкер и Э. Содерман. 1996. Связанное с работой нарушение функции носа у шведских учителей столярного дела. Оккупируйте Environ Med 53: 112–117.

Андерсен, Х.К., Дж. Солгаард и я Андерсен. 1976. Рак носа и транспорт слизи из носа у плотников. Acta Otolaryngol 82: 263–265.

Демерс, П.А., М. Кожевинас, П. Боффетта, А. Леклерк, Д. Люс, М. Герин, Г. Баттиста, С. Белли, У. Больм-Аудорф, Л. А. Бринтон и соавт. 1995. Древесная пыль и синоназальный рак: объединенный повторный анализ двенадцати исследований случай-контроль. Am J Ind Med 28: 151–166.

Демерс, П.А., С.Д. Стеллман, Д. Колин и П. Боффетта. 1996. Смертность от незлокачественных респираторных заболеваний среди работников деревообрабатывающей промышленности, участвующих в исследовании Американского онкологического общества по предотвращению рака-2 (CPS-II). Представлено на 25-м заседании Международного конгресса по гигиене труда, Стокгольм, 15–20 сентября.

Агентство по охране окружающей среды (EPA). 1995. Блокнот Управления по контролю за соблюдением нормативных требований Агентства по охране окружающей среды: Профиль индустрии деревянной мебели и приспособлений. Вашингтон, округ Колумбия: EPA.

Хессель П.А., Герберт Ф.А., Меленка Л.С., Йошида К., Михаэльчук Д., Наказа М. 1995. Состояние легких у рабочих лесопилки, подвергшихся воздействию сосны и ели. Грудь 108: 642–646.

Имбус, Х. 1994. Древесная пыль. В книге «Физические и биологические опасности на рабочем месте» под редакцией PH Wald и GM Stave. Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд.

Ма, WS A, M-JJ Wang и FS Chou. 1991. Оценка проблемы механических травм в производстве мебели из дерева и бамбука. Int J Ind Erg 7: 347–355.

Нестор Д.Е., Т.Г. Бобик и Т.Дж. Писателла. 1990. Эргономическая оценка цеха по производству шкафов. В материалах Общества человеческого фактора, 34-е ежегодное собрание. Санта-Моника, Калифорния: Общество человеческого фактора.

Шипер, Б., Х. Кромхаут и Дж. С. Болейдж. 1995. Воздействие древесной пыли в процессе деревообработки. Энн Оккуп Хайг 39: 141–154.

Стелман, С.Д., П.А. Демерс, Д. Колин и П. Боффетта. Под давлением. Смертность от рака и воздействие древесной пыли среди участников CPS-II. Am J Ind Med.

Уайтхед, Л.В., Т. Асикага и П. Вацек. 1981. Состояние функции легких у рабочих, подвергшихся воздействию древесной или сосновой пыли. Am Ind Hyg Assoc 42: 1780–1786.