
Laina zenye uso wa kazi ulio gorofa au zenye mifumo iliyotengenezwa kwa kutupwa hujulikana kama laina gorofa. Zile zenye mifumo iliyochapwa pia huitwa laina bapa zenye mifumo. Laina bapa hutoa msuguano mdogo kwa vyombo vya kusaga, na kusababisha vyombo hivyo kuteleza zaidi juu ya uso wao, hivyo kuongeza athari ya attrition (kusaga) kwenye nyenzo. Kawaida hutumika pamoja na laina zenye mikunjo katika sehemu ya kusaga laini.
Laina za corrugated zina uso wa kazi wenye umbo la wimbi. Laina yenye kilele kimoja tu cha wimbi huitwa laina ya corrugated ya wimbi moja au wimbi kubwa; yenye vilele viwili huitwa laina ya corrugated ya wimbi mbili au wimbi la kati; na yenye vilele vingi huitwa laina ya corrugated ya wimbi ndogo au kwa kifupi laina ya corrugated. Urefu wa kuinua mipira wa laina za wimbi moja na wimbi mbili ni mdogo kuliko ule wa laina za upau wa kuinua. Wimbi linapokuwa upande unaopanda, huinua mipira juu; linapokuwa upande unaoshuka, hurusha mipira chini, jambo linaloifanya iweze kutumika katika sehemu ya fimbo za kusaga. Laina za mikunjo ya wimbi dogo zina vilele na nafasi ndogo kati ya vilele, na urefu mdogo wa kuinua, jambo linalozifanya zifae kwa sehemu za kusaga laini na kusaga makaa ya mawe.
Laina zenye milia ni laina bapa zenye milia ya nusu mviringo au trapezoidi iliyoumbwa kwenye uso wa kazi. Mbavu huinua vifaa vya kusaga, na kuwapa nguvu zaidi ya athari. Zinatumika katika sehemu ya kwanza, lakini hazifai kwa milina ya fimbo au sehemu ya fimbo ya milina ya fimbo na mpira. Kwa sababu mbavu zinachakaa kwa urahisi, uzalishaji wa mlinzi unakuwa usio thabiti, hivyo laina zenye mbavu zinabadilishwa polepole na laina zenye ngazi.
Vifuniko vya upau wa kuinua vinajumuisha kifuniko bapa na upau za kuinua. Upau hizo zina mashimo ya bolti, na bolti hupita kupitia mashimo haya ili kufunga upau na kifuniko (ambacho hakina mashimo) kwenye ukuta wa ndani wa ganda. Upau hizo hutokea juu ya uso wa kifuniko, zikiongeza athari ya kuinua kwenye vyombo vya kusaga na kutoa nguvu kubwa zaidi ya mshtuko na kusaga kwa vyombo hivyo. Zinafaa kwa sehemu ya kwanza, hasa wakati nyenzo inayowekwa ni kubwa na ngumu. Katika sehemu zenye vifuniko vya mabati ya kuinua, uchakavu kwa mipira na vifuniko ni mkali zaidi, na hazipendekezwi kwa milina yenye kasi ya mzunguko iliyoongezeka.
Vifuniko vya ngazi, pia vinavyoitwa vifuniko vya rudder ya meli, vina uso wa kazi uliopinda. Baada ya kusakinishwa, vinatengeneza ngazi nyingi na vinafaa kwa sehemu ya juu ya milina ya bomba. Vifuniko kama hivyo huongeza msukumo kwenye vyombo vya kusaga. Hutoa urefu sawa wa kuinua kwa mipira katika safu moja; zina athari kubwa ya kuzuia mipira, zikizuia kuteleza na uchakavu kati ya safu tofauti za vyombo vya kusaga, na kupunguza kuteleza na uchakavu kati ya safu ya nje kabisa ya vyombo vya kusaga na vifuniko. Zaidi ya hayo, uso wa kifuniko huchakaa kwa usawa na mabadiliko ya umbo baada ya uchakavu hayapo wazi. Ncha nyembamba ya laina yenye ngazi hukabili mwelekeo wa mzunguko wakati kusaga inapoendeshwa.
Laina za nusu mviringo zina miviringo ya nusu mviringo kwenye uso wa kazi, zimepangwa kwa mpangilio wa pembe tatu. Zinazuia mipira kuteleza kwenye ganda na kuzuia kuundwa kwa mifereji ya pete kutokana na uchakavu, hivyo kupunguza matumizi ya vifaa vya kusaga na laina. Zinafaa kwa vyumba vya kusaga.
Laina za kugawanya za koni, pia zinazoitwa laina za kugawanya za taper, huunda chumba cha kusaga cha koni kilichogawanywa katika sehemu kando ya kompati baada ya kusakinishwa. Tanjenti ya pembe ya mwelekeo wa laina hizo ni kubwa au sawa na koefishienti sawa ya msuguano wa kuviringika wa mipira. Chini ya athari ya mwinuko, mipira huteleza kuelekea kichwa cha kusaga kando ya uso wa koni, na kadri kipenyo cha mpira kinavyoongezeka, ndivyo unyolevu wake wa mbele unavyoongezeka, hivyo kufanikisha upangaji chanya wa mipira ya chuma. Aina za kawaida ni pamoja na laina ya upangaji ya koni ya Karman, laina ya upangaji ya koni ya Schlegelton, na laina ya upangaji ya koni ya aina ya FLS. Ya kwanza ina uso wa kazi wa koni tambarare, ya pili inaunganisha uso wa koni tambarare na uso wa koni mviringo, na ya mwisho imeunganishwa kutoka kwa laina mbili tambarare na laina moja ya koni ya Karman ya kutenganisha.
Aina hii ya laina inaweza kutumika katika mashine za kusaga za mzunguko wazi na za mzunguko uliofungwa; kwa mashine za kusaga malighafi na za kusaga saruji; kwa mchakato kavu na mchakato wa maji; na kwa upangaji wa mpira wa chuma pamoja na mchanganyiko wa mpira na silpeb. Laina kama hizi kwa kawaida hutumika tu katika sehemu ya kusaga laini ya milini za urefu wa kati hadi mrefu. Katika milini ya urefu wa kati hadi mrefu yenye uwiano mdogo wa L/D, wakati mchakato wa kusaga awali unapoendeshwa na ukubwa wa chembe za malighafi d₈₀ unapunguzwa hadi takriban 3 mm, milini nzima kwa ufanisi inakuwa sehemu ya kusaga laini. Katika hali hii, diaframu ya kati inaweza kuondolewa na laina za kuchuja za koni zikawekwa katika kusaga kote ili kuongeza ujazo halisi na kupunguza upinzani wa uingizaji hewa, na hivyo kuongeza uzalishaji zaidi. Kulingana na ripoti zilizochapishwa, baada ya kufunga vifuniko vya kuchuja vya koni katika milo za bomba, uzalishaji huongezeka kwa 5%–15% huku ubovu wa bidhaa ukibaki bila kubadilika kimsingi, na matumizi ya umeme kwa kila kitengo hupungua kwa 10%–18%. Hasara za laina za koni za kupanga ukubwa: ujazo halisi wa kusaga unapungua; usahihi wa pembe ya mteremko wa koni ni mkubwa (makosa ya pembe huathiri utendaji wa kupanga ukubwa), jambo linalofanya utengenezaji kuwa mgumu; na ufungaji wake ni wa usumbufu kiasi.
Laina za spiral zenye pembe, pia zinazoitwa laina za CZ, hutumika zaidi katika sehemu ya pili. Baada ya kusakinishwa, hutoa uso wa mraba uliopunguzwa kwa upande mmoja wenye pembe nne zilizopinda ndani ya sehemu hiyo, hivyo pia huitwa laina za mraba zenye pembe za mviringo. Kona za mraba zilizopinda za pete jirani zimepangwa kwa pembe tofauti, na huunda pembe maalum ya heliksi kwa mhimili (kwa kawaida 12°–22.5° kwa milima ya saruji, na takriban 36° kwa uzalishaji wa saruji ya daraja la juu). Mwelekeo wa mzunguko wa vifuniko ni kinyume na ule wa ganda la kusaga. Hivyo, kando ya urefu wote wa kusaga, chumba cha kusagia huunda heliksi endelevu ya mizunguko minne. Nyuso za mzingo kwenye kona zilizozungushwa zina athari kubwa ya kushika kwenye mipira midogo, na kuzisukuma kuelekea upande wa kutolea; wakati huo huo, msukumo unaotokana na pembe ya heliksi husukuma mipira mikubwa kuelekea upande wa kulisha. Kwa hivyo, laina hii hufanikisha upangaji mzuri chanya wa mipira, hata bora zaidi kuliko laina za kupanga za koni.
Athari zifuatazo zinaonekana baada ya kusakinisha laina hii:
① Radiusi ya mzunguko kwa kila safu ya mipira hubadilika papo hapo, ikisababisha mabadiliko katika urefu wa kuanguka, sehemu ya kuangukia, na nishati ya mshtuko ya mipira katika safu hiyo hiyo, hivyo kuimarisha mchanganyiko na upenyezaji kati ya vyombo na nyenzo.
② Vitendo tofauti vya mzunguko na kasi za kuanguka za mipira na vifaa husababisha msuguano mkali kati ya nyuso za “kipazia cha mipira na vifaa” za laina jirani.
③ Msukumo wa nyuso za mzunguko wa ndani hutoa mikondo ya eddy ya mhimili ya eneo katika sehemu za mpira za eneo lenye kipenyo sawa, na hivyo kuimarisha hatua ya kusaga.
④ Inatoa uainishaji mzuri chanya wa mipira. Kupiga mipira kupita kiasi kupunguzwa kwa kiasi kikubwa (hasa kinapotambuliwa katika mashine za kusaga za mzunguko wazi); uendeshaji wa mashine ya kusaga ni thabiti zaidi; na maisha ya huduma ya mfumo wa uhamishaji yameongezwa.
Baada ya kusakinisha laina hii, ujazo halisi wa sehemu hupunguzwa kwa 10%–15% ikilinganishwa na laina za kawaida. Kwa ujumla hufanya kazi vizuri kwenye mashine kubwa (zinazozidi φ3m). Ufungaji na uondoaji wa laina hii ni vigumu. Unapotumia laina hii, mzigo wa mipira unapaswa kupunguzwa ipasavyo na kipenyo cha wastani cha mipira katika sehemu ya kwanza kuongezwa; pia kiwango cha unyevu cha nyenzo inayotumika lazima kidhibitiwe kwa makali.
Laina za kugawanya za hyperboloid zinachanganya faida za laina za kugawanya na laina zenye ngazi. Kwa mhimili, zinafanana na vifuniko vya kugawanya, zikioruhusu upangaji wa busara wa mipira ya chuma kando ya mhimili. Wakati mipira inaporuka na kuteleza juu ya uso uliopinda wa kifuniko, kutokana na viwango tofauti vya nishati vya mipira mikubwa na midogo, mipira midogo husukumwa kihimili kuelekea upande wa nyuma wa kusaga, na hivyo kufanikisha upangaji wa mipira kiotomatiki. Uso wake uliopinda huunda mstari wa mzingo unaokatika-katika ndani ya kusaga, ukisukuma nyenzo kuelekea upande wa mkia wa kusaga, na hivyo kuharakisha mtiririko wa nyenzo na kupunguza kwa ufanisi kusaga kupita kiasi. Kando kwa kando, laina ina muundo wa ngazi wenye mteremko maalum wa kuinua, ikihakikisha kuwa mipira inayoanguka haigongi laina tupu, na hivyo kupunguza uharibifu na uchakavu wa laina. Ikilinganishwa na vifuniko vya kawaida, kifuniko hiki huokoa takriban 10% ya nishati.
Laina za spiral yenye mifereji zina nyuso za kazi zenye mifereji na pembe ya mteremko (chini ya 12°). Baada ya ufungaji, uso wa chumba cha kusaga unafanana na heliksi endelevu yenye mwanzo mwingi (kwa mwelekeo wa spiral ukiwa sawa na mzunguko wa mashine ya kusaga). Zikitumika katika vyumba vya kusaga laini, vifuniko hivi vinachanganya kazi ya vifuniko vyenye mifereji na uwezo wa kufanikisha upangaji wa busara wa axial wa mipira ya chuma.
Ndani ya sehemu ile ile, aina kadhaa za laini zenye koefishienti tofauti za kuinua/msuguano kwenye nyuso zao za kazi zimeunganishwa ili koefishienti ya wastani ya kuinua/msuguano ya kila pete ipungue taratibu kando ya mwelekeo wa mtiririko wa nyenzo. Hii inafanikisha kusudi la kupunguza uwezo wa kuzuia na kuinua wa laina kuelekea upande wa utoaji, kusukuma mipira mikubwa kuelekea eneo lenye nishati kubwa, na kufanikisha upangaji wa kiotomatiki wa vyombo vya kusaga. Nchini Ujerumani (zamani Jamhuri ya Kifederali ya Ujerumani), vifuniko vya mabari vya kuinua vyenye urefu tofauti vya mabari vilichanganywa ili kuunda vifuniko vya kutenganisha, na hivyo kuongeza uzalishaji wa kusaga kwa 5%–10%. Mbinu hii ilihusisha kupanga baa za kuinua katika sehemu ya kusaga kwa ukubwa mkubwa katika safu tano: safu ya kwanza – urefu wa baa 55 mm (baa 16), safu ya pili – 45 mm (baa 16), safu ya tatu – 45 mm (8 baa), safu ya nne – 30 mm (8 baa), safu ya tano – 30 mm (4 baa), na safu ya sita kama laina bapa bila baa. Kiwanda cha Saruji cha Huaxin kilipanga laina za ngazi na laina bapa kwa mfuatano wa kubadilishana ili kwamba nishati inayohamishwa kutoka kwa laina hadi kwenye mipira ipungue kadri inavyoendelea katika mwelekeo wa mtiririko wa nyenzo, na hivyo kuondoa upangaji upya wa mipira kinyume, huku uzalishaji ukiongezeka kwa 4%–7% na matumizi ya laina na mipira yote kupungua.
Laina za kugawanya zenye umbo la heliksi mbili ni laina za poligoni zenye pembe za mviringo, zenye mbavu zilizoinama zilizopangwa kwa msongamano tofauti. Profaili za poligoni zenye pembe za mviringo na mbavu zilizoinama zote zimepangwa kwa mpangilio wa heliksi mbili kwa mwelekeo wa ekseli, huku msongamano wa mbavu ukipungua kadri unavyoendelea katika mwelekeo wa mtiririko wa nyenzo. Laina hizi hupitisha viwango tofauti vya nishati kupitia uso wa laina na pia huzalisha msukumo wa eksali kutokana na pembe ya heliksi ya laina na mbavu. Hii inawezesha upangaji sahihi wa silinda za chuma katika sehemu ya silinda, upangaji sahihi wa mipira katika sehemu ya mipira, na upangaji sahihi wa mchanganyiko wa vyombo katika sehemu mchanganyiko ya mipira na silinda. Majaribio kwenye milo ya bomba za φ2.2 m na chini yake yameonyesha ongezeko la uzalishaji la 5%–15% na upungufu wa matumizi ya nishati wa 8%–15%. Zaidi ya hayo, kwa sababu vifuniko hivi vimepangwa kwa mbadala kando ya urefu wa kusaga, mzigo hutolewa kwa mbadala, na hivyo kuimarisha kitendo cha kukata kati ya silinda za chuma na malighafi, na kuboresha sana unene wa bidhaa huku uzalishaji ukibaki bila kubadilika.
Laina zenye mifereji zina mifereji mingi kwenye uso wa kazi wa kila laina binafsi. Baada ya kusakinishwa, zinazounda mifereji ya mzunguko, kwa hivyo pia huitwa laina za mifereji ya pete.
Mishororo kwenye laina zenye mishororo imeundwa kuruhusu mipira ya chuma kujipanga katika mpangilio wa pembe sita kwenye uso wa laina. Chini ya mpangilio huu, mipira ina nambari kubwa ya uratibu na msongamano mkubwa, jambo linalosababisha uwezekano mkubwa wa migongano yenye ufanisi kati ya mipira. Zaidi ya hayo, mgusano kati ya mipira na laina hubadilika kutoka mgusano wa nukta (kama ilivyo kwa laina bapa au zilizoinuliwa) hadi mgusano wa mstari wa nyuzi 120°, na hivyo kuongeza sana eneo la kusaga. Chini ya hali kama hizo za mgusano, nyenzo iliyo kati ya mipira na laina haitawanyika kwa urahisi kama ilivyo kwa laina bapa au zilizoinuka, bali huunda tabaka la nyenzo ambalo halitenganiki kwa urahisi, na hivyo kuruhusu kusagwa kikamilifu ndani ya mifereji, na hivyo kufikia ufanisi mkubwa wa kusaga.
Laina zenye mifereji zina aina tatu: mifereji ya pete, mifereji ya mzingo, na laina zinazowashwa. Kulingana na hali za uendeshaji wa kiwanda cha kusaga, zinaweza kufanikisha upangaji wa busara wa mipira na kuboresha utendaji wa kusaga.
Faida za ziada za kutumia laina zenye mifereji ni pamoja na:
① Kona ya kutenganisha kwa vyombo vya kusaga kwenye laina za corrugated ni 55°, wakati kwenye laina za grooved ni 60°. Kwa sababu pembe ya utengano inaongezeka, torque ya mashine ya kusaga inapungua; pamoja na ukweli kwamba laina zenye mifereji ni takriban 10% nyepesi kuliko laina za kawaida, nguvu inayohitajika ya mashine ya kusaga inashuka kwa takriban 20%.
② Kuna kila wakati tabaka la nyenzo kati ya mipira na vifuniko, hivyo mipira haigusi vifuniko moja kwa moja. Si tu kwamba viwango vya uchakavu vya mipira na laina vimepunguzwa sana, bali pia kelele ya kusaga imepunguzwa kwa kiasi kikubwa, na joto linalozalishwa wakati wa kusaga ni 6%–7% chini kuliko kwa laina za kawaida.
③ Kwa sababu pembe ya kutenganisha ya mipira kwenye laina zenye mifereji ni kubwa zaidi, na laina haziwezi kuharakisha kurushwa kwa mipira, mipira inapodondoka huanguka katika eneo la kidole bila kugonga moja kwa moja laina tupu. Hivyo, laina za ganda na boliti hazivunjiki kwa urahisi, kazi ya matengenezo inapungua, na kelele za uendeshaji na joto la kusaga ni ya chini.
④ Mishororo inachakaa kwa usawa katika sehemu zote, hivyo umbo la mshororo hubaki bila kubadilika katika maisha yote ya huduma kuanzia ufungaji hadi uingizwaji. Kwa hivyo, ufanisi wa kusaga na kusagika haupungui kutokana na uchakavu wa laina.
⑤ Urefu wa kuinuliwa kwa vifaa vya kusaga kwenye laina zenye mifereji ni mdogo na sawa zaidi kuliko kwenye laina zenye ngazi au zenye mifereji ya mwinuko. Matokeo yake, kitovu cha mzigo cha mvuto huhamia katikati, na hivyo kupunguza nguvu ya kuendesha, mtetemo wa kusaga, na uharibifu wa gia za uhamishaji.
⑥ Katika milina midogo, baada ya liners zenye mifereji kuchakaa, kipenyo halisi cha ndani huongezeka kwa kiasi kikubwa. Wakati huo, kuongeza kwa kiasi kinachofaa mzigo wa vifaa vya kusaga kunaweza kuongeza uzalishaji wa milina.
⑦ Aina chache za laina, uzito mwepesi, na usakinishaji rahisi – zinaweza kufungwa kwa bolti au kwa kupenyeza. Kutokana na sababu zilizotajwa hapo juu, kusakinisha laina zenye mifereji kunaweza kuongeza pato kwa 7%–20%, kupunguza matumizi ya umeme kwa 8%–20%, na kupunguza matumizi ya mipira kwa 15%–40%, kuongeza maisha ya laina karibu mara tatu, na kupunguza kelele kwa 4–6 dB.
Masharti ya kutumia laina zenye mifereji:
① Mipira lazima itumike kama vyombo vya kusaga katika sehemu. Katika mashine za kusaga za mzunguko uliofungwa, kila sehemu inaweza kuwa na vifuniko vyenye mifereji; katika mashine za kusaga za mzunguko wazi zenye sehemu mbili, vifuniko vyenye mifereji kwa kawaida huwekwa tu katika sehemu ya kwanza.
② Nyenzo za laina zenye mifereji kwa kawaida ni chuma cha kutupwa chenye kromu nyingi, chuma cha mchanganyiko chenye kaboni ya wastani, chuma cha kutupwa chenye kromu kidogo, au vifaa vingine vyenye ugumu mkubwa vinavyostahimili kuvaa, kulingana na kipenyo cha kinu na aina ya sehemu. Kwa vinju vikubwa, laina katika sehemu ya kusaga kwa ukubwa mkubwa zinapaswa kuwa na uimara mkubwa zaidi.
③ Laina zenye mifereji hufanya kazi bora zaidi kwa kasi kubwa za kusaga.
④ Jumla ya unyevu katika chakula cha kusaga inapaswa kuwa chini ya 2% ili kuepuka vifaa kushikamana kwenye mifereji.
⑤ d₈₀ ya nyenzo ya mlisho inapaswa kuwa ≤ 20 mm.
⑥ Vipimo vya mifereji vimeundwa kulingana na kipenyo cha mipira mikubwa zaidi. Ili kuonyesha athari ya mifereji, inashauriwa kutumia mipira mikubwa na kuepuka upangaji wa mipira katika hatua nyingi. Kiwanda cha saruji cha Zhengzhou Aluminium kilibadilisha upangaji wa hatua nne za mipira kuwa upangaji wa hatua mbili za mipira mikubwa kila moja ikiwa na kipenyo cha 50%; Kiwanda cha Saruji cha Changlv kilichukua upangaji wa hatua mbili na mipira midogo ikijaza mapengo kati ya mipira mikubwa zaidi – yote mawili yalipata matokeo mazuri. Wakati mipira midogo inapotumika kujaza mapengo kati ya mipira mikubwa, kipenyo cha mpira mdogo d₁ = 0.414d (ambapo d ni kipenyo cha mpira mkubwa, mm). Kiasi cha mipira midogo kinapaswa kuwa 4%–5% ya jumla ya kiasi cha mipira katika sehemu hiyo.