Analyses of the effect of the design features of the spindle of the sliding table saw upon its critical rotational speeds

Abstract

Analyses of the effect of the design features of theW Ameryce Północnej szerokie zastosowanie w pilarkach tarczowych znalazły piły z wielowypustem w otworze wewnętrznym, współpracującym z wrzecionem pilarki z wielowypustem zewnętrznym. Położenie poprzeczne piły jest determinowane przez specjalne prowadnice piły tarczowej [5], a tego typu rozwiązanie pozwala na pracę z prędkościami obrotowymi większymi od prędkości krytycznych piły i z tego powodu uznawane jest za lepsze. Drugim sposobem osadzania pił na wrzecionach pilarek, powszechnym w Europie, jest ich mocowanie za pomocą kołnierzy mocujących [5, 9÷11]. Jednak w tym przypadku piły powinny pracować z prędkościami obrotowymi niż-szymi niż prędkości obrotowe krytyczne pił [5]. To ostatnie rozwiązanie jest stosowane we wrzecionach głównych pilarek formatowych (rys. 1). Na początku XXI w. w pilarkach tego typu występowały wrzeciona długie, o stosunku rozstawu podpór L do średnicy wewnętrznej przedniego łożyska d wynoszącym około 12,7 [6, 11], podczas gdy obecnie stosunek ten uległ radykalnemu zmniejszeniu i w pilarce formatowej Fx3 [14] (firmy Rema SA) L/d = 2,6. Producenci pilarek dążą do poprawy dokładności przecinania, na którą znaczący wpływ ma m.in. zachowanie się wrzeciona w OUPN.Celem niniejszego opracowania jest określenie pręd-kości krytycznych wrzeciona pilarki formatowej w funkcji cech konstrukcyjnych wrzeciona i jego napędu. Podstawy teoretyczne i opis obiektu badańAnalityczne określanie obszarów stabilności pracy wrzecion frezarek może polegać na wyznaczaniu tzw. krzywych workowych determinujących obszary ich stabilnej pracy [1,3,8]. Inne podejście polega na zastosowaniu zmiennych prędkości obrotowych wrzeciona frezarskiego, gwarantujących jego odstrojenie od częstotliwości rezonansowej, przy której występują drgania typu chatter [4]. Poprawność konstrukcji wrzeciona można również określać na podstawie wyznaczonych analitycznie prędkości krytycznych, co wydaje się być podejściem racjonalnym, zwłaszcza dla pilarek. Autorzy prac [2, 9] zalecają obliczanie prędkości krytycznej wrzeciona n kryt z zależności:( 1) gdzie: f max -maksymalna strzałka ugięcia wrzeciona (przedniej, bądź tylnej końcówki) w centymetrach. Obliczona prędkość krytyczna powinna spełniać nierówność: (2) gdzie: n rob -robocza prędkość obrotowa wrzeciona. Przedstawione na rys. 1 wrzeciono pilarki formatowej Fx3 podczas pracy może rozwijać prędkości obrotowe (robocze) n rob wynoszące 3500, 4500 i 6000 min −1 [14], w zależności od położenia pasa wielorowkowego typu PK na kole pasowym. Na wrzecionie, w kołnierzach o średni-cy ⌀125 mm, mogą być mocowane piły tarczowe ⌀450, ⌀350 lub ⌀300 mm, które determinują wybór prędko-ści obrotowej. Z obu stron wrzeciono jest podparte na łożyskach 6206 2RS1 Explorer (firmy SKF), a stosunek L/d = 2,6.