Охлаждение полотна ленточной пилорамы: водяное орошение против туманообразующих систем

Ленточнопильный станок пилит лучше всего, когда полотно остаётся холодным, и есть два распространённых способа добиться этого. Система водяного орошения подаёт непрерывный поток из бака и насоса, вымывая тепло и опилки из пропила. Система воздушно-распылённого тумана смешивает воду со сжатым воздухом в форсунке, поэтому на полотно попадает гораздо меньший объём воды в виде мелких капель. Орошение проще и лучше удаляет абразивную грязь; туман расходует меньше воды и оставляет станок более сухим.

Обе системы решают одни и те же три проблемы — температуру зубьев, рециркуляцию опилок и пыль в воздухе — но решают их с разной трубопроводной обвязкой, разным обслуживанием и разными последствиями для станка, который работает на открытом воздухе. В этой статье они сравниваются по пунктам, определяющим покупку: водоснабжение, сжатый воздух, коррозионная нагрузка, зимняя эксплуатация и уход за форсунками.

Почему ленточное полотно нагревается, даже когда рез кажется лёгким

Ленточное полотно выделяет тепло в четырёх местах, и только одно из них — вершина зуба. Вершина зуба трётся о дно пропила. Задняя часть и боковые стороны полотна трутся о направляющие колодки. Полотно изгибается, проходя через каждое колесо. И опилки, остающиеся в пропиле, перерезаются десятки раз в секунду — это трение без удаления стружки.

Тепло важно потому, что ленточное полотно — это натянутая пружина. Сталь закалена и отпущена, чтобы держать натяжение и развод зубьев; когда полотно работает горячим, оно расширяется, натяжение падает, и полотно начинает уводить. Уводимое полотно режет волнистую доску, а волнистая доска означает, что оператор подаёт медленнее или толкает сильнее, что добавляет ещё больше тепла. Этот цикл самоподкрепляющийся, поэтому проблемы с полотном редко проявляются постепенно — они проявляются внезапной серией плохих досок.

За перегревом непосредственно следуют два вида отказов. Первым теряется развод зубьев, поскольку вершины — самый тонкий участок и первыми размягчаются. Затем смола и пек припекаются к полотну, а полотно с налипшим покрытием не может очищать пропил. Охлаждающая вода противодействует обоим: она отводит тепло за счёт массового потока и поддерживает полотно достаточно влажным, чтобы смола не припекалась.

Что делает система водяного распыления

Система распыления — это бак, насос, фильтр и одна или несколько форсунок, направленных на полотно непосредственно перед пропилом и сразу после него. Вода попадает на полотно, поглощает тепло и выносит опилки из пропила и с направляющих. Та же вода смачивает поток опилок, поэтому меньше их становится взвешенным в воздухе вокруг оператора.

Конструкция достаточно проста, чтобы её можно было отремонтировать где угодно: бак из нержавеющей стали, насос низкого давления, фильтр-сетка и сменные форсунки. Здесь нет компрессора, который нужно подбирать по мощности, и нет воздушной магистрали, которую нужно сливать. На передвижной пилораме, работающей на площадке с бочкой воды и шлангом, распылительная система — единственный вариант, не требующий второго источника питания.

Плата за эту простоту — объём воды и влажность. Распылительная система создаёт непрерывную плёнку воды на станке, станине и земле за пилорамой. На лесопилке с горячеоцинкованными ложементами и рамой с порошковым покрытием это приемлемо — контактные поверхности защищены цинком, а не слоем краски, — но воде всё равно нужно куда-то уходить, а застой воды под пилорамой сам по себе является проблемой обслуживания.

Что добавляет система воздушно-распылительного тумана

Система тумана использует сжатый воздух, чтобы разбивать воду на мелкие капли в сопле. В результате меняются две вещи. Во-первых, вода поступает в виде аэрозоля, а не струи, поэтому она смачивает ленту и края пропила, не заливая станину. Во-вторых, значительная её часть испаряется при контакте с горячей сталью, а испарение поглощает гораздо больше тепла на литр, чем простое нагревание. Именно поэтому система тумана может удерживать температуру полотна при доле воды, которую использует система распыления.

Воздух выполняет вторую задачу: это направленный поток, который отводит опилки от направляющих и пропила, где начинается рециркуляция. На промышленной станине с отдельным патрубком для удаления пыли сочетание тумана и отсоса чище, чем сочетание распыления и отсоса, поскольку водная нагрузка на фильтр ниже.

Компромисс — это компрессор. Системе тумана нужен сжатый воздух со стабильным потоком на всю смену, а значит, компрессор, рассчитанный на непрерывную работу, а не на пневмопистолет. Воздух должен быть сухим и безмасляным: масло, переносимое водой в линии, в итоге превращается в эмульсию на ленте, а эмульсия собирает опилки вместо того, чтобы смывать их. Отверстия форсунок малы, поэтому воду нужно фильтровать перед форсункой, а не только в баке.

Распыление воды против воздушно-атомизированного тумана: сравнение бок о бок

Выбор с учётом того, где машина фактически работает

Открытая площадка, без сжатого воздуха, смешанная поставка брёвен

Распыление. Портативная пилорама во дворе обычно распиливает брёвна, извлечённые из грязи, и абразив на коре является доминирующим источником износа. Промывка пропила стоит больше, чем экономия воды, и при этом нет компрессора, требующего обслуживания. Сочетайте распыление с устройством предварительной окорки, чтобы зубья встречали чистую древесину, а не слой коры, несущий абразив.

Крытый цех с пылеудалением

Туман. В закрытом здании вода на полу создаёт опасность скольжения и проблему влажности, а мокрый пылеуловитель — это статья обслуживания. Туман охлаждает полотно, а воздушный поток подаёт материал в вытяжной зонт, а не противодействует ему.

Сухие, твёрдые, смолистые породы

Распыление, и держите его включённым между резами, а не только во время прохода. Смола размягчается от воды и припекается без неё. Если полотно сходит с пилорамы с коричневым нагаром на впадине зуба, охлаждение поступает слишком поздно или в слишком малом объёме, а не слишком рано.

Прибрежные участки и высокая влажность

Туман, с процедурой промывки. Меньше застоявшейся воды означает меньше времени при точке росы на холодной стали. Здесь также окупается подготовка поверхности: на машинах JERRY неподверженные износу поверхности имеют порошковое покрытие, а каждая контактная поверхность — ложементы, подающие рельсы, зажимные губки, ролики конвейера — горячеоцинкована, поэтому детали, которые не могут удерживать лакокрасочное покрытие, защищены цинком. См. порошковое покрытие против окраскииоцинкованные контактные поверхности о том, как задаются эти два покрытия.

Субнулевые зимы

Любая система, сливать ежедневно. Полный бак, оставленный на ночь в морозную погоду, разрывает корпус насоса или чашу фильтра, а треснувшая чаша обнаруживается в начале следующей смены. Если завод работает всю зиму, установите сливной клапан в самой низкой точке и сделайте слив частью процедуры остановки, а не сезонной работой.

Куда уходит охлаждающая вода

Вода плюс опилки — это не нейтрально. Опилки многих пород при вылёживании становятся кислыми, а влажный слой опилок у стали удерживает эту кислоту на месте. Три привычки не дают этому превратиться в коррозию: направляйте форсунки на полотно и пропил, а не на станину, держите зону за станком осушенной, а не с лужами, и очищайте опилки со стола в конце смены, вместо того чтобы давать им высохнуть на оцинкованных поверхностях.

Держите воду подальше от двигателя, электрощита и пульта управления. На станке с ЧПУ-пультом или системой сервонатяжения контур охлаждения следует прокладывать так, чтобы при отказе шланга капли падали на землю, а не на клеммную колодку.

Техническое обслуживание, обеспечивающее работу любой из систем

Состояние полотна подскажет, правильно ли выбраны настройки. Соломенное или синее обесцвечивание возле линии зубьев означает, что полотно работало при перегреве. Полотно, которое после прохода остаётся прохладным на ощупь и без глянца во впадине зуба, охлаждается достаточно — независимо от того, что написано про объём воды на бумаге.

Как JERRY строит контур охлаждения

В портативной линейке бензопильных мельниц система охлаждения распыляет воду на полотно во время пиления, что снижает температуру полотна, помогает сохранять жёсткость ленты и одновременно подавляет пыль. Остальная часть рамы рассчитана на работу с этой водой: порошково-окрашенные неистираемые поверхности, оцинкованные контактные поверхности, нержавеющий крепёж там, где это важно, и шкала высоты пропила из нержавеющей стали вместо пластиковой.

На коммерческих рамах контур уточнён дополнительно. Бак охлаждения выполнен из нержавеющей стали, а не из обычной углеродистой, и в качестве опции доступны форсунки высокого давления для тумана: головка форсунки может подавать воду или воздушно-водяной туман, причём режим тумана требует подачи сжатого воздуха к станку. Скребки направляющих, полотна и колёс удаляют опилки до того, как они будут затянуты в направляющий тракт, а ленточные направляющие используют износостойкие прецизионные керамические блоки, чтобы поддерживать низкое трение в направляющих.

Охлаждение работает лучше всего, когда зубья изначально не режут абразивную грязь. Промышленные пилорамы JERRY могут оснащаться нашим запатентованным устройством предварительной окорки — резаком, установленным перед основным полотном, который вскрывает кору и абразивный наружный слой прежде, чем до них дойдёт линия зубьев. Меньше абразива на зубе означает меньше фрикционного тепла и меньше износа вершин, поэтому устройство предварительной окорки и контур охлаждения обычно заказываются вместе на пилораме, которая целыми днями пилит грязные брёвна.

Точность — часть того же комплекта. Закалённая направляющая в промышленной линейке имеет твёрдость 58–63 HRC, а посадочная поверхность рельса обработана с допуском по толщине 0,01 мм, линейные направляющие удерживают зазор до 0,02 мм, а толщина готовой доски выдерживается в пределах 0,3–0,5 мм. Ничего из этого не сохраняется при перегретом и уводящем в сторону полотне — вот практическая причина, по которой охлаждение является элементом точности, а не аксессуаром.

Охлаждение остальных полотен на площадке

Та же логика распространяется на остальную часть небольшой пильной линии. Две машины в особенности разделяют проблему пилы, которой приходится работать непрерывно в абразивной древесине.

Двухпильные обрезные станки для досок

Обрезной станок пропускает две круглые пилы через обзольную кромку доски, которая является самой грязной частью бревна — кора, песок и сучки за один проход. Пилы обладают большей тепловой массой, чем ленточное полотно, поэтому лучше переносят нагрев, но у них меньше открытой поверхности для охлаждения, и горячая круглая пила теряет натяжение так же. На обрезном станке JERRY оператор задаёт расстояние между пилами с помощью маховика и выравнивает рез по двум красным лазерным линиям до подачи доски, так что пилы режут заданную ширину, а не направляются в кромку. Правильная ширина плюс равномерная подача делают для температуры пилы столько же, сколько любое охлаждающее сопло.

Распиловка цепной пилой на дровокольных станках

Дровокольный станок режет шиной и цепью, а не ленточной пилой, и охлаждение здесь — это задача смазки, а не воды: цепь должна непрерывно получать масло в паз шины, потому что сухая цепь перегревается, растягивается и изнашивает шину. Дровокольные станки JERRY оснащены импортными немецкими шинами и цепями Stihl с отдельным баком для цепного масла, видимым смотровым окном уровня масла и регулируемым клапаном подачи масла, поэтому расход масла можно подобрать под породу древесины. Забитый масляный канал проявляется в виде посиневшей шины и провисшей цепи задолго до того, как цепь выйдет из строя.

Принцип одинаков во всех трёх случаях: держите режущую кромку холодной и чистой, и полотно сохранит свою геометрию. Дайте ему перегреться, и станок начнёт выдавать брак, который выглядит как проблема оператора.

Вопросы, которые задают покупатели об охлаждении полотна

Можно ли эксплуатировать ленточную пилораму вообще без охлаждения полотна?
Для случайных коротких резов сухой мягкой древесины пилорама справится. Для непрерывного производства это ложная экономия: лента теряет натяжение при нагреве, допуск доски расширяется, а развод зубьев исчезает раньше, чем лента рвётся. Если ограничением является подача воды, то туман — это способ сохранить охлаждение при малом расходе воды, а не отказываться от охлаждения.

Достаточно ли туманного охлаждения для твёрдой древесины?
Может быть достаточно, если подача воздуха непрерывна и сопла чистые. Твёрдая древесина выделяет больше тепла на рез, чем мягкая при той же подаче, поэтому честная проверка — сама лента: если после прохода лента холодная и без глянца, система справляется. Если впадина зуба покрывается глянцем, переходите на распыление или добавьте второе сопло.

Ржавеет ли станок от охлаждающей воды?
Одна вода не помогает — помогает влажный мат из опилок. Контактные поверхности станков JERRY горячего цинкования, а неконтактные — с порошковым покрытием, поэтому рама не полагается на слой краски там, где трутся древесина и абразив. Важны процедуры: слив стоячей воды и очистка от опилок в конце смены.

Сколько воды расходует система распыления?
Нет единой цифры, которую стоит приводить, потому что всё зависит от количества форсунок, их размера и того, какую часть смены пилорама действительно пилит. Практичный способ подобрать бак — журнал дозаправок: отмечайте уровень в начале и в конце обычного дня и подбирайте бак на одну смену с запасом. Сообщите нам состав пород, диаметр брёвен и длительность смены, и мы подберём бак и комплект форсунок под эту задачу.

Можно ли добавить туманообразование на пилораму позже?
Да, для коммерческих рам — головка распылителя тумана является опцией, а не отдельной машиной, и устанавливается на тот же контур охлаждения. Требуется подача сжатого воздуха на пилораме — сухого, без масла и с достаточным непрерывным потоком, чтобы удерживать факел распыла на протяжении всего реза.

Не вызывает ли холодная вода шок у горячей ленты?
Лента тонкая, а объём воды в системе распыления мал по сравнению со сталью, поэтому термический удар у сопла — не тот режим отказа, о котором беспокоятся операторы. Работа всухую с последующим интенсивным охлаждением в конце длинного реза хуже для ленты, чем равномерное охлаждение на протяжении всего процесса.

Ключевые факты

• Варианты охлаждения: распыление воды как стандарт; опциональные высоконапорные воздушно-распылительные сопла тумана на коммерческих рамах (режим тумана требует сжатого воздуха на машине).

• Бак охлаждения: нержавеющая сталь на коммерческих рамах; нержавеющая фурнитура в портативной линейке.

• Направление ленты: износостойкие прецизионные керамические направляющие блоки; скребки на направляющей, полотне и колесе.

• Предварительный рез:запатентованный предварительно нарезанный окорочный станок — раскрывает кору и абразивный наружный слой перед линией зубьев. Номер патента здесь не указан.

• Точность:закалённая направляющая 58–63 HRC; монтажная поверхность рельса обработана до 0,01 мм; зазор линейной направляющей до 0,02 мм; допуск толщины готовой доски 0,3–0,5 мм.

• Сертификация:CE; EPA для бензиновых двигателей; EU Stage V для дизельных и бензиновых двигателей; аудит завода TÜV Rheinland; подтверждённый производитель по индивидуальным заказам.

• Условия торговли:MOQ 1 комплект; FOB, CFR, CIF или EXW; отгрузка из Циндао; завод в Цзыбо, Шаньдун, Китай.

• Отделка:неизнашиваемые поверхности с порошковым покрытием, контактные поверхности с горячим цинкованием.

Укажите схему для ваших брёвен, а не для брошюры

Отправьте нам породу, которую вы распиливаете, типичный диаметр бревна, работает ли пилорама в помещении или на открытом воздухе, а также есть ли на площадке сжатый воздух. Мы вернёмся с конфигурацией охлаждения — распыление, туман или и то и другое — а также с размером бака и схемой расположения форсунок для этой задачи и коммерческим предложением на условиях FOB, CFR, CIF или EXW из Циндао. Минимальный заказ — 1 комплект.

Электронная почтаjerry@jerry-sawmill.comили посетитеforest-machinery.com с вашей моделью и данными площадки.