Исследование возможности снижения вибрации деревообрабатывающего оборудования

УДК

DOI:

Аннотация

Повышение эффективности деревообрабатывающего оборудования является одной из важнейших задач, стоящих перед отечественными предприятиями в условиях острой конкурентной борьбы с зарубежными производителями. Цель работы – исследование возможности снижения вибрации деревообрабатывающих станков как на стадии проектирования, так и в условиях их эксплуатации. Приведены теоретические сведения по расчету виброускорения, виброскорости, динамической системы станка и основные направления снижения вибрации деревообрабатывающего оборудования. Выполнены экспериментальные исследования с помощью модернизированного вибростенда БЖ4, предназначенного для изучения вибрации механизмов и машин. По результатам измерений оценена эффективность виброзащиты для каждой октавной полосы частот. Наибольший уровень вибрации отмечен на нижней плоскости объекта виброизоляции, непосредственно контактирующей с источником вибрации, несколько меньший – на боковых плоскостях по направлению горизонтальных осей X и Y ортогональной системы координат. Еще ниже уровень вибрации был на верхней плоскости объекта виброизоляции по направлению оси Z. Установлено, что при наличии виброзащитных модулей вибрация уменьшается на 5…20 %. Анализ результатов исследований позволяет сделать вывод о возможности существенного снижения массы и металлоемкости деревообрабатывающих станков в процессе их проектирования и изготовления. Дополнительные возможности для уменьшения вибрации появляются при правильных выборе и эксплуатации режущего инструмента.

Сведения об авторах

А.М. Буглаев, д-р техн. наук, проф.

М.П. Бокачева, инж.

В.В. Сиваков, доц., канд. техн. наук

Брянский государственный инженерно-технологический университет, пр. Станке Димитрова, д. 3, г. Брянск, Россия, 241037; е-mail: ABuglaev-bgita@yandex.ru,
marya.corosteleva2010@yandex.ru, svv000@yandex.ru

Ключевые слова

Для цитирования

Буглаев А.М., Бокачева М.П., Сиваков В.В. Исследование возможности снижения вибрации деревообрабатывающего оборудования // Лесн. журн. 2017. № 3. С. 132–142. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036. 2017.3.132  

Литература

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Безопасность жизнедеятельности: учеб. / под ред. Э.А. Арустамова. 2-е изд., перераб и доп. М.: Дашков и К^о, 2000. 678 с.

2. Буглаев А.М. Уменьшение вибрации и шума при работе деревообрабатывающих станков // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. Вып. 14. Брянск: БГИТА, 2006. С. 81–84.

3. ГОСТ 12.1.012–2004. Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования. Введ. 2008–07–01. М., 2008. 165 с.

4. ГОСТ 12.1.003–2014. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности. Введ. 2015–11–01. М., 2015. 25 с.

5. Маковский Н.В., Амалицкий В.В., Комаров Г.А., Кузнецов В.М. Теория и конструкции деревообрабатывающих машин: учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 608 с.

6. Обливин В.Н., Никитин Л.И., Гуревич А.А. Безопасность жизнедеятельности в лесопромышленном производстве и лесном хозяйстве: учеб. М.: МГУЛ, 1999. 500 с.

7. Осмоловский Д.С., Асминин В.Ф. Экспериментальное исследование диссипативных свойств вибродемпфирующих прокладок с фрикционным трением для снижения шума от круглопильных деревообрабатывающих станков // Лесн. журн. 2011.
№ 5. С. 59–63. (Изв. высш. учеб. заведений).

8. Сиваков В.В. Повышение эффективности работы деревообрабатывающего оборудования в зимних условиях // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. Вып. 42. Брянск: БГИТА, 2015. С. 56–59.

9. Сиваков В.В., Буглаев А.М., Коробкова О.А. Исследования биения круглых пил // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. Вып. 36. Брянск:
БГИТА, 2013. С. 100–102.

10. Сиваков В.В., Лупорева И.А. К вопросу о необходимости разработки унифицированной рубительной машины  // Актуальные направления научных исследований XXI в.: теория и практика. 2014. Т. 2, № 5-4 (10-4). С. 279–283.

11. Сиваков В.В., Лупорева И.А. К вопросу о совершенствовании рубительных машин // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. Вып. 40. Брянск: БГИТА, 2014. С. 124–126.

12. Фирсов Г.И. Исследование спектральных характеристик вибрационного поля токарного прецизионного станка в режиме холостого хода // Новые материалы и технологии в машиностроении: сб. науч. тр. / под общ. ред. Е.А. Памфилова. Вып. 23.  Брянск: БГИТУ, 2016. С. 56–59.

13. Brischetto S. Three-Dimensional Exact Free Vibration Analysis оf Spherical, Cylindrical, аnd Flat One-Layered Panels // Shock аnd Vibration. 2014. Article 479738
Pp. 1–29. 

Поступила 08.10.16

Ссылка на английскую версию:

UDC 674.05

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.132

Study into the Feasibility of Reducing Woodworking Equipment Vibration

A.M. Buglaev, Doctor of Engineering Sciences, Professor

M.P. Bokacheva, Engineer

V.V. Sivakov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

Bryansk State Engineering Technological University, ul. Stanke Dimitrova, 3, Bryansk, 241037, Russian Federation; е-mail: ABuglaev-bgita@yandex.ru, marya.corosteleva-2010 @yandex.ru, svv000@yandex.ru

Increasing the efficiency of woodworking machinery is one of the most important tasks facing domestic enterprises in a highly competitive struggle with foreign manufacturers. The work objective is the study into the feasibility of reducing woodworking equipment vibration both at the design stage and in terms of its operation. The paper presents the theoretical information on calculation of vibratory acceleration and vibration velocity, dynamic system of the machine, main directions of reducing vibration in woodworking equipment. We have carried out the experimental studies using the modernized vibration stand BZH 4, designed to investigate the vibration of machinery and machines. The effectiveness of the vibration protection for each octave bandwidth has been assessed according to the results of measurements. The highest level of vibration is observed on the lower plane of the vibration isolation object directly contacting with the source of vibration. Somewhat lower level of vibration is observed on the profile planes towards the horizontal X and Y axes of the orthogonal coordinate system. Even lower the vibration level is on the upper plane of the vibration isolation object towards the Z axis. In the presence of vibration isolation modules the vibration is reduced by 5…20 %. The analysis of the research results demonstrates the conclusion on the possibility of considerable weight-saving and reduction in metal consumption of woodworking machines in the process of their designing and manufacturing. Additional opportunities for reducing vibration occur when the cutting tool is properly selected and operated.

Keywords: machine, vibration, woodworking, vibratory acceleration, reducing vibration.

REFERENCES

1. Arustamov E.A., ed. Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti [Health and Safety Training Course]. Moscow, 2000. 678 p.

2. Buglaev A.M. Umen'shenie vibratsii i shuma pri rabote derevoobrabatyvayushchikh stankov [Reducing Vibration and Noise in the Woodworking Machine Operation]. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa [Current Problems of the Forestry Complex], 2006, no. 14, pp. 81–84.

3. GOST 12.1.012–2004. Sistema standartov bezopasnosti truda. Vibratsionnaya bezopasnost'. Obshchie trebovaniya [State Standard 12.1.012–2004. Occupational Safety Standards System. Vibration Safety. General Requirements]. Moscow, 2008. 165 p.

4. GOST 12.1.003–2014. Sistema standartov bezopasnosti truda. Shum. Obshchie trebovaniya bezopasnosti [State Standard 12.1.003–2014. Occupational Safety Standards System. Noise. General Safety Requirements]. Moscow, 2015. 24 p.

5. Makovskiy N.V., Amalitskiy V.V., Komarov G.A., Kuznetsov V.M. Teoriya i konstruktsii derevoobrabatyvayushchikh mashin [Theory and Design of Woodworking Machines]. Moscow, 1990. 608 p.

6. Oblivin V.N., Nikitin L.I., Gurevich A.A. Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti v lesopromyshlennom proizvodstve i lesnom khozyaystve [Life Safety System in Timber Industry and Forestry]. Moscow, 1999. 500 p.

7. Osmolovskiy D.S., Asminin V.F. Eksperimental'noe issledovanie dissipativnykh svoystv vibrodempfiruyushchikh prokladok s friktsionnym treniem dlya snizheniya shuma ot kruglopil'nykh derevoobrabatyvayushchikh stankov [Experimental Research of Dissipative Characteristics of Vibration-Damping Bearings with Friction for Noise Reduction of Circular-Saw Woodworking Machine]. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2011, no. 5,
pp. 59–63.

8. Sivakov V.V. Povyshenie effektivnosti raboty derevoobrabatyvayushchego oborudovaniya v zimnikh usloviyakh [Improving the Efficiency of Operation of Woodworking Equipment in Winter Conditions]. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa [Current Problems of the Forestry Complex], 2015, no. 42, pp. 56–59.

9. Sivakov V.V., Buglaev A.M., Korobkova O.A. Issledovaniya bieniya kruglykh pil [Studies of the Circular Saw Side Error]. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa [Current Problems of the Forestry Complex], 2013, no. 36, pp. 100–102.

10. Sivakov V.V., Luporeva I.A. K voprosu o neobkhodimosti razrabotki unifitsirovannoy rubitel'noy mashiny [To the Question About the Need to Develop a Unified Chipper]. Aktual'nye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI v.: teoriya i praktika [Actual Directions of Scientific Researches of the 21st Century: Theory and Practice], 2014, vol. 2, no. 5, part 4 (10-4), pp. 279–283.

11. Sivakov V.V., Luporeva I.A. K voprosu o sovershenstvovanii rubitel'nykh mashin [On Improvement Chippers]. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa [Current Problems of the Forestry Complex], 2014, no. 40, pp. 124–126.

12. Firsov G.I. Issledovanie spektral'nykh kharakteristik vibratsionnogo polya tokarnogo pretsizionnogo stanka v rezhime kholostogo khoda [Research of Spectral Characteristics of the Vibration Field of the Turning Precision Machine in the Idling Mode]. Novye materialy i tekhnologii v mashinostroenii [New Materials and Technologies in Mechanical Engineering]. Ed. by E.A. Pamfilov. Bryansk, 2016, no. 23, pp. 56–59.

13. Brischetto S. Three-Dimensional Exact Free Vibration Analysis of Spherical, Cylindrical, and Flat One-Layered Panels. Shock and Vibration, 2014, article ID 479738,
pp. 1–29. 

Received on October 08, 2016

For citation: Buglaev A.M., Bokacheva M.P., Sivakov V.V. Study into the Feasibility of Reducing Woodworking Equipment Vibration. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2017,
no. 3, pp. 132 –142. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.132