Статті

Чому «свистять» дискові пилки

           Проблема високого рівня шуму, що утворюється в процесі експлуатації пилок, характерна в основному для інструменту, призначеного для розкрою плитних матеріалів і сухої деревини на однопильних і двохпильних верстатах як з ручною, так і з механічною подачею.

       У процесі експлуатації круглих пилок - як нових, так і після ремонту (часткової заміни зубів) -  може виникати височастотний шум (свист).  Основні причини цього: дефекти профілю корпусу пилки, зубів і міжзубних западин, а також неправильний натяг (вальцювання і проковування) корпусу пилки і (або) неправильні загартування й відпустка корпусу пилки, що призводить до виникнення в її корпусі резонансних коливань як при холостому обертанні, так і при навантаженні. Ця проблема особливо властива для пилок з алмазними пластинками (DP) в якості ріжучих елементів, у яких через надзвичайну крихкість алмаза кути різання більші, ніж у аналогічних за конструкцією твердосплавних пилок, що позначається на величині навантажень на інструмент і на його поведінці (наприклад, стійкості) при пилянні.

        У корпусах пилок (наприклад, для розкрою плитних матеріалів), які експлуатуються на швидкості подачі понад 20 м/хв. і виконують пропилювання  висотою понад 40 мм, повинні обов’язково бути прорізи - як температурні (у вінцевій зоні пилки), так і для зниження рівня шуму (в середній частині корпусу пилки). У корпусах пилок різних виробників можуть бути різні за розмірами, профілем і розташуванням прорізи.

 

         Міжзубні западини є джерелом додаткового шуму через закупорення повітря в них як у процесі роботи, так і на холостому ходу - чим більша западина, тим пилка більш «галаслива». Обсяг міжзубної западини при конструюванні пилок розраховується,  виходячи з обсягу проникнення ріжучого інструменту, і в основному залежить від типу матеріалу, що розпилюється, висоти пропилювання й оптимальної величини подачі на зуб (методика розрахунку названих параметрів наведена в спеціальній літературі). Слід пам’ятати: чим менший рекомендований обсяг міжзубної западини, тим менше шумить пилка.

      Дефекти профілю міжзубної западини при виготовленні пилки, які впливають на її оптимальні розміри й обсяг, а також якість обробки поверхні інструменту, який мав би перевищувати 20 Rz (особливо це стосується пилок зі DP), також можуть бути причиною підвищеного шуму пилки. Тому для пиляння деревних матеріалів із різною щільністю та агрегатним станом повинні використовуватися пилки з різними профілями й обсягом міжзубних западин, із різним числом ріжучих елементів із різними профілями, лінійними та кутовими параметрами.

         Для зниження рівня резонансних коливань і шуму пилок фахівці рекомендують: виконати в корпусі пилок компенсаторні фігурні прорізи; встановити мідні заклепки у вінцевій зоні корпусів пилок у кінці температурних прорізів; заповнити температурні й інші прорізи в корпусі пилки еластичними мастилами, наприклад, на основі силікону; використовувати пилки з різним кроком зубів; виконувати правильно загартування та відпустку корпусу пили; забезпечити умови для мінімального нагріввання заготівок корпусів пилки в процесі їхнього вирізання з листа сталі, а також правильну відпустку сталі у вінцевій зоні корпусу пилки (наприклад, твердість повинна бути в межах 32-38 HRC для сильно навантажених пилок); виконувати комбіноване вальцювання (проковування) корпусу пилки, особливо на пилах із прорізами у вінцевій зоні.

        Для уникнення ризику одночасної появи значних коливань через резонансні явища в корпусі пили при пилянні доцільно забезпечити різну величину натягу (зусилля вальцювання) в окремих частинах корпусу пилки, розділених прорізами у вінцевій  зоні. Можливо, при виготовленні пилок слід використовувати безконтактну систему нагрівання їхніх корпусів (наприклад, СВЧ) для оптимізації площинної форми рівноваги круглих пилок шляхом створення термопластичних напруг у пиляльному диску.

       Термопластичну обробку треба проводити в периферійній зоні диска по концентричному  тепловому сліду шириною 2-5 мм на відстані 0,9-1,0 радіуса кола западин зубів пилки при нижній межі температури 165  градусів.

        На неодноразово перезаточенних пилках потрібно осадити спинку зуба на корпусі пилки щодо твердосплавних пластини на 0,5-1,0 мм. Якщо на першому етапі випробувань пилки шум не усунутий, проковують (вальцюють) ще раз кожну частину вінцевої зони, змінюючи тим самим її початкову напруга й частоту.

        Зниження рівня шуму може бути досягнуто за рахунок зміни конструкції вузла закріплення пилкового диска, наприклад, шляхом встановлення демпферного диска, що обертається разом із пилкою. Діаметр якого більший затискних пильних фланців, але менший діаметра робочої зони пилки. Можна спробувати знизити рівень шуму за рахунок використання затискних фланців із демпферуючим шаром із композитних матеріалів (наприклад, щільного паперу, картону або фольги), або за рахунок обниження потилиці зуба корпусу твердосплавної пилки на 0,5-1,0 мм по відношенню до пластинки зуба.

        Різні дослідження показали, що із способів демпфірування високочастотних коливань найбільш простий - створення по периферії диска радіальних прорізів, що дозволяє знизити рівень шуму на 5 дБ і більше.      

         Вирішити проблему можна також за рахунок зменшення товщини полотна пилки, скорочення числа зубів і зменшення частоти обертання пилки, встановлення шумозахисних кожухів та кабін технологічного обладнання, а також використання персоналом індивідуальних засобів захисту, виносенням робочого місця оператора верстата за межі зони пиляння (щоправда, це можливо тільки на високопродуктивному обладнанні з механічною або автоматичною подачею та відведенням розкроєних заготівок).

МЕБЛЕВІ ТЕХНОЛОГІЇ, журнал