Efikasnije kori�tenje strojeva u pilanskoj preradi

Problem efikasnijeg kori�tenja sredstava rada prisutan je u svakoj proizvodnji. U�in strojeva u pilanskoj preradi u odre�enom periodu proporcionalan je sa posmi�nom brzinom, visinom reza i vremenom rada u promatranom periodu. Ovi parametri ovisni su u prvom redu o: utjecaju alata, utjecaju stroja, utjecaju obratka i utjecaju poslu�itelja. Ovi utjecaji o�ituju se kroz njihovo ograni�avanje posmi�ne brzine, te vremena efektivnog rada stroja u promatranome periodu.

1. Utjecajne veli�ine koje ograni�avaju efikasnost preko alata

Bo�na stabilnost alata je naj�e��e prisutan ograni�avaju�i faktor na veli�inu posmi�ne brzine. Pri naru�avanju bo�ne stabilnosti alata prva reakcija poslu�ioca je smanjenje posmi�ne brzine, �to dovodi do pada efikasnosti stroja kroz smanjenje u�ina i pove�anje jedini�nih energetskih normativa zbog smanjenja debljine strugotine. Kod alata svih pilanskih strojeva se naj�e��e kao uzrok gubitka bo�ne stabilnosti javljaju sljede�i utjecajni parametri:

   a) neodgovaraju�a priprema ozubljenja
   b) nedovoljna napetost ili nepravilna napetost
   c) toplinske pojave
   d) neuskla�enost pravca posmi�ne brzine i ravnine u kojoj je smje�ten alat

ad a) Neodgovarju�a priprema ozubljenja podrazumjeva ve�i broj gre�aka koje se mogu pojaviti kod izbora alata, te ure�ivanja alata. Postoje preporuke o odnosima geometrijskih veli�ina ozubljenja pri piljenju pojedinih vrsta drva. U praksi se �esto susre�u alati s neodgovaraju�im odnosima geometrijskih veli�ina ozubljenja. Naru�avanje nekih odnosa mo�e izazvati i lateralnu nestabilnost alata. Primjerice, prevelika visina zuba za zadani korak ozubljenja uzrok je pove�anim amplitudama vibracije alata. Iste posljedice ima i premaleni kut klina pri rezanju tvrdog drva. Da bi se alat umirio potrebno je smanjiti silu rezanja. Sila rezanja se smanjuje smanjenjem povr�ine popre�nog presjeka strugotine, a ona pak smanjenjem posmi�ne brzine.
  �irina propiljka se pove�ava u odnosu na debljinu lista pile, uglavnom stla�ivanjem i razvra�anjem zubi. Poznato je da razvra�eni zubi pri rezanju stvaraju strugotinu neravnomjerne debljine po duljini glavnog reznog brida. Usljed neravnomjerne debljine strugotine, pravac djelovanja rezultantne sile se ne poklapa sa neutralnom osi alata �to isto isto tako uzrokuje skretanje lista u propiljku. Problem postaje tim izra�eniji ukoliko se radi istovremeno i o neravnomjernom razvra�anju. Isti se problemi mogu sresti i kod stla�enih zubi ako se pojavi nejednoliko stla�enje na obje strane ili nejednoliki oblik i polo�aj bo�nih ploha rezne o�trice. Posljedice ovakvih gre�aka su jednake posljedicama navednih kod razvra�enih zubi.

ad b) Unutarnja naprezanja koja unosimo u listove tra�nih i kru�nih pila te pila jarma�a s ciljem da pove�amo njihovu krutost u propiljku ta da omogu�imo djelomi�nu kompenzaciju neravnomjernih temperaturnih diletacija, mogu biti nedostatna ili prevelika, ali isto tako i nepravilno izvedena. U sva tri slu�aja do�i �e do smanjenja krutosti alata, a time i do smanjenja bo�ne stabilnosti. Mada postoje vrlo jasne preporuke o na�inima napinjanja listova pila, treba re�i da se ispravna priprema listova napinjanjem vrlo rijetko sre�e u na�im pogonima. Problem nedovoljne stabilnosti lista pile u radu, izazvan neodgovaraju�im napinjanjem tako�er minorizira smanjivanjem posmi�ne brzine, �ime se smanjuje u�in.

ad c) Sva mehani�ka energija dovedena za rezanje se pretvara u toplinsku energiju. S obzirom da se transformacija energije vr�i na samoj reznoj o�trici to je i raspored temperatura po popre�nom presjeku lista razli�it. Budu�i da dolazi do neravnomjernog toplinskog istezanja zagrijanih zona lista pile to neminovno vodi labavljenju dijela alata koji bi tijekom zahvata trebao pokazati najve�u krutost. Ovu problematiku treba dobro poznavati jer je tome u velikoj mjeri podre�eno i napinjanje lista pile. Problemi izazvani toplinskim pojavama se multipliciraju izborom neodgovaraju�e veli�ine razvrake odnosno stla�enja te izborom neodgovaraju�ih re�ima rada.

ad d) Pri monta�i stroja i alata mo�e do�i do odstupanja ravnine u kojoj le�i alat u odnosu na pravac posmi�nog gibanja. To se odstupanje mo�e pojaviti i tijekom eksploatacije stroja. Stoga je nu�no nakon odre�enog broja radnih sati izvr�iti kontrolu na stroju. Pri pojavi takve gre�ke, dolazi do izvijanja alata u propiljku, do nepotrebnih jalovih otpora te do zagrijavanja i onih dijelova alata kojima se ne vr�i neposredna radnja rezanja. Time se destabilizira alat u propiljku, �iri se propiljak, tro�e se pove�ani jedini�ni energetski normativi �ime proces sam sebe ubrzava. Kako bi se postigla zahtjevana kvaliteta nu�no je smanjiti posmi�nu brzinu.

Postojanost rezne o�trice u mnogome ovisi i o kvaliteti postupka o�trenja alata. Izbor brusnih plo�a neodgovaraju�e tvrdo�e i neodgovaraju�e fino�e brusnih zrnaca, izbor neodgovaraju�ih re�ima bru�enja mo�e zna�ajno umanjiti postojanost bru�enja. Dobro je poznato da tvrdo bru�enje ima dvostruke negativne posljedice. S jedne strane dolazi do "pregaranja materijala" i to najizrazitije na vrhu o�trice. Time dolazi do pada mehani�kih svojstava, do znatnog smanjenja postojanosti, povi�enih energetskih normativa te �e��e zamjene alata. Na taj na�in smanjuje se efektivno vrijeme rada stroja i pove�avaju tro�kovi alata �to vi�estruko smanjuje efikasnost stroja. S druge strane, tvrdim bru�enjem dolazi do mikrozakljenja u korjenu zuba. Martenzitna struktura koja time nastaje na mjestima najja�e koncentracije naprezanja, zbog svoje krtosti veoma �esto postaje uzrokom pojava mikropukotina, a potom i loma alata. To je posebno izra�eno kod listova tra�nih pila. Razumljivo da se na taj na�in pove�avaju tro�kovi alata kako je to ve� i ranije utvr�eno.

Linija oblika ozubljenja se �esto pri bru�enju naru�ava uslijed izbora neodgovaraju�eg pribora na brusilicama za zadani oblik ozubljenja ili neodgovaraju�im pode�avanjem stroja. Mjesta na kojima dolazi do "lomljenja" linije ozubljenja su redovito mjesta koncentriranih naprezanja te uzrok loma zuba ili alata s ve� ranije spomenutim posljedicama po efikasnost strojeva.

2. Utjecajne veli�ine koje djeluju preko samog stroja na njegovu efikasnost

Konsrtukcijske karakteristike stroja su �esto ograni�avaju�i faktor u pove�anju efikasnosti stroja. To posebno dolazi do izra�aja pri primjeni alata novije generacije na starijim strojevima. Ograni�enja koja se pri tom pojavljuju su uglavnom sadr�ana u malom rasponu mogu�e regulacije posmi�ne brzine s jedne strane, te u maloj snazi glavnog pogonskog motora s druge strane. Bez obzira na ograni�enja, ni u kojem slu�aju nije preporu�ljivo samostalno, bez stru�nog savjeta i nadzora mijenjati bilo koje konstrukcijske karakteristike. Nestru�ne promjene mogu polu�iti fatalne posljedice kako po stroj tako i po okolinu.

Gre�ke koje nastaju tijekom eksploatacije predsavljaju isto tako ograni�avaju�i faktor u efikasnijem kori�tenju strojeva. Redovita stru�na kontrola strojeva te pravovremeno otklanjanje uo�enih nedostataka uvjet je njihovog efikasnijeg kori�tenja. Vrlo su rijetke sredine koje posve�uju pa�nju utvr�ivanju stvarnog stanja u kojem se stroj nalazi. Gre�ke koje se tijekom eksploatacije javljaju ne samo da direktno smanjuju efikasnost stroja ve� utje�u i na ubrzano tro�enje alata i ubrzano gubljenje radnih sposobnosti (gubljenje bo�ne stabilnosti) alata. Velik je broj gre�aka koje mogu nastati na stroju u eksploataciji, a da pritom nije ugro�ena direktno njegova osnovna funkcija. Nu�ne su povremene kontrole:

        - bombe-a kota�a tra�nih pila
        - zra�nosti u ule�i�tenjima radnog vretena, odnosno kota�a tra�ne pile
        - polo�aj osi radnog vretena odnosno kota�a
        - polo�aj lista pile u odnosu na smjer posmi�ne brzine

Dio gre�aka na strojevima, pojedine radne sredine nisu u stanju same ustanoviti pa je i to �esto razlog njihove neefikasnosti u eksploataciji.

3. Utjecaj obratka na efikasnost strojeva

Povr�inska one�i��enja koja s obratkom dolaze na stroj su uglavnom sitna kamena pra�ina, zemlja, led, sitniji kamen�i�i koji se nalaze u povr�inskim slojevima obratka. Problem je posebno izra�en u zimskim mjesecima, kada se pili smrznuto drvo. U svim pilanama je to dobro poznati problem uslijed kojeg dolazi do smanjenja postojanosti alata i do nekoliko puta u odnosu na toplije periode. Mnogi to povezuju s pove�anjem tvrdo�e smrznutog drveta, te time i s pove�anjem jedini�nih otpora rezanja. �injeni�no je da se jedini�ni otpor rezanja kod smrznutog drva pove�ava za ~25% u odnosu na nesmrznuto drvo, a da su efekti na postojanost neusporedivo ve�i. Ovaj se problem u novije vrijeme na tra�nim pilama pilama rje�ava pomo�u kru�nih pila s plo�icama od sinteriranih karbida koje slu�e kao predreza�i. Takve se pile montiraju na vodilicu lista tra�ne pile i u obradi prethode tra�noj pili. Pri zahvatu odvajaju materijal do visine ~5mm u protusmjernom rezu, �ime se sva povr�inska one�i��enja otklanjaju prije nailaska alata tra�ne pile.Preporu�ljivo je, bez obzira da li su ve� postavljene kru�ne pile kao predreza�i, da se povede ra�una o spomenutom problemu ve� pri manipulaciji trupaca na stovari�tu. Problemi se time zasigurno mogu umanjiti.

Razne uklju�ine koje se u trupcima pojavljuju bilo u vidu klinova koji ostaju pri sje�i, bilo u vidu krhotina granata i zrna metaka, �esto imaju fatalne posljedice po alat. Ure�aji za otkrivanje prisustva metala trupcima se zbog svoje relativno visoke cijene rijetko koriste.