Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ РЕЗАНИЯ ЛЕСОПИЛЬНОГО СТАНКА

Изобретение относится к оборудованию для продольной распиловки лесоматериалов и может быть использовано в лесопильной промышленности.

При пилении древесины полосовыми пилами, совершающими возвратно-поступательное движение подача на зуб u_z, определяющая качество пиломатериалов по шероховатости их поверхности изменяется в широком диапазоне. В работе Прокофьева Г.Ф. Повышение эффективности пиления древесины на лесопильных рамах и ленточнопильных станках: монография. - Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2009, 380 с. отмечается, что при подаче распиливаемого материала за один оборот коленчатого вала Δ=40 мм, ходе пил H=600 мм и шаге зубьев пил t=26 мм отношение максимальной подачи на зуб u_zmax к минимальной u_zmin достигает 2,41 раза. Кроме этого при холостом ходе пил из-за скобления зубьев о дно пропила возникают пиковые силы, в несколько раз превышающие средние силы резания. Отсутствие согласования скорости резания и подачи приводит к снижению качества получаемых пиломатериалов и большим динамическим нагрузкам, действующим на узел резания.

В вышеуказанной работе показано, что за счет применения направляющих для пил и уменьшения хода пил до 250…300 мм возможно пиление брусьев высотой до 200 мм нерастянутыми рамными пилами. Опытные распиловки в производственных условиях на экспериментальной лесопильной раме с нерастянутыми пилами, совершающими движение в аэростатических направляющих, показали эффективность данного направления совершенствования лесопильных рам. В данной лесопильной раме для согласования скоростей резания и подачи использован механизм резания с упругими элементами по а.с. СССР №818859, МПК B27B 3/10, 19.81. В этом механизме «плавающие» нерастянутые пилы установлены на стержнях, закрепленных на концах в захватах поперечин пильной рамки, между стержнями и захватами поперечины пильной рамки установлены пружины с регулируемой жесткостью. Пилы совершают движение в направляющих, установленных над и под распиливаемым материалом. Достоинства данной конструкции повышение качества и производительности пиления за счет согласования скоростей резания и подачи. Недостаток - наличие пильной рамки, которая у обычных лесопильных рам используется для натяжения пил и установки пил на определенном расстоянии друг от друга.

Известен узел резания лесопильного станка по а.с. СССР №1113245, МПК B27B 3/10, 1984. Нерастянутые пилы установлены отверстиями в верхнем и нижнем стержнях, причем нижний стержень закреплен на поперечине, связанной с кривошипно-шатунным механизмом, а верхний стержень закреплен на боковинах станины станка. Верхние отверстия в пилах выполнены удлиненными в вертикальном направлении, причем их длина должна превышать ход пил, между концами верхнего стержня и станиной установлены пружины.

Достоинства узла резания - повышенная производительность станка за счет снижения возвратно-поступательно движущихся масс. Недостаток - невозможность установки уклона пил в соответствии с величиной подачи за ход пил Δ, что резко усложняет процесс пиления. Использование планок на пиле в качестве ползунов, а рабочих поверхностей верхнего стержня в качестве направляющих требует высокой точности изготовления этих деталей и возможности подвода смазки к трущимся поверхностям. Так как пильная рамка в механизме резания отсутствует, такой станок нельзя называть лесопильной рамой и в дальнейшем называем его лесопильным станком.

Известен узел резания лесопильного станка по патенту РФ №2452615, МПК B27B 3/10, 2011. Узел резания включает нерастянутые полосовые пилы, установленные на верхнем и нижнем стержнях, проходящих через соответствующие отверстия на концах пил, причем нижний стержень закреплен на поперечине, связанной с кривошипно-шатунным механизмом. На концы верхнего и нижнего стержней надеты кронштейны, соответственно верхним и нижним отверстиями, выполненными в них, причем кронштейны имеют возможность поворота относительно оси нижнего стержня на угол, соответствующий величине подачи распиливаемого материала за величину хода пил. Достоинствами этого узла резания является отсутствие узлов трения между планками пил и направляющим верхним стержнем, закрепленным на станине станка, и возможность установки уклона пил, соответствующего величине подачи за один оборот коленчатого вала. Недостаток - отсутствие упругих элементов в верхних частях пил. Это не позволяет уменьшить неравномерность подачи на зуб при рабочем ходе пил и силы скобления зубьев пил о дно пропила при холостом ходе пил.

Задача, на решение которой направленно изобретение, - повышение качества пиломатериалов и производительности станка.

Это достигается тем, что между концами каждого кронштейна и втулками, надетыми на концы верхних стержней, установлены упругие элементы с возможностью регулировки их жесткости.

На фиг. 1 изображен узел резания лесопильного станка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Узел резания лесопильного станка содержит станину 1, на которой закреплены плиты 2; сквозь отверстия, выполненные в станине 1 и плитах 2, проходят стержни 3, на которые надеты направляющие 4; толщина направляющих соответствует требуемому расстоянию между пилами 5, надетыми на верхний 6 и нижний 7 горизонтальные стержни; между нижним стержнем 7 и поперечиной 8, связанной с кривошипно-шатунным механизмом 9, установлены упругие элементы в виде пружин сжатия 10; на концы верхнего 6 и нижнего 7 стержней надеты кронштейны 11, которые имеют возможность поворота относительно оси нижнего стержня 7 с жесткой фиксацией в этом положении с помощью фиксаторов 12; между направляющими 4 установлены прокладки 13; за каждой пилой установлен направляющий нож 14, концы которого служат прокладками между направляющими 4; для установки крайних направляющих на определенном расстоянии от базовых поверхностей плит 2 и параллельно им установлены разделительные втулки 15; гайки 16 служат для выборки зазоров между направляющими 4 и прокладками 13 и ориентирования направляющих 4 параллельно базовым поверхностям плит 2; между верхними частями каждого кронштейна 11 и втулками, надетыми на концы верхних стержней 6, установлены упругие элементы 17 с возможностью регулировки их жесткости с помощью винтов 18.

Узел резания лесопильного станка работает следующим образом.

Кронштейны 10 поворачиваются на угол, соответствующий скорости подачи распиливаемого материала, для уменьшения скобления зубьями пил о дно пропила распиливаемого материала при холостом ходе. Полосовые нерастянутые пилы 5, надетые на стержни 6 и 7, совершают возвратно-поступательное движение в направляющих 4. Направляющие ножи 15 исключают зажим пилы в пропиле и повышают точность подачи распиливаемого материала. Наличие упругих элементов 17, установленных в верхней и нижней частях пил, позволяет выровнять подачу на зуб во время рабочего хода пил и исключить скобление пил при холостом ходе. Это дает возможность повысить качество получаемых пиломатериалов и производительность станка.