Ленточнопильный станок
Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, а более конкретно - к деревообрабатывающим ленточнопильным станкам и может быть использована для распиловки древесины. Ленточнопильный станок содержит станину, на которой установлены ведущий и ведомый шкивы с надетой на них ленточной пилой По обе стороны от зоны пропила установлены привод ленточной пилы и тормозное направляющее устройство и максимально приближены к ленточной пиле. Привод ленточной пилы и тормозное направляющее устройство выполнены в виде надетых на ролики двух гибких рабочих органов, установленных с возможностью плотного прилегания к ленточной пиле с ее обеих сторон, причем один из гибких рабочих органов привода ленточной пилы огибает ведущий шкив, соединенный с электродвигателем. В связи с тем, что за счет сил трения в узлах тормозного направляющего устройства создается сопротивление, препятствующее движению ленточной пилы, она натягивается за счет разностей усилий в приводе и тормозном направляющем устройствах, и после этого вовлекается в движение. Создаваемые усилия прижима между ленточной пилой и гибкими рабочими органами привода и тормозного направляющего устройства способны создавать зоны трения относительного покоя, надежно удерживающие ленточную пилу от поперечного смещения под действием нормальной составляющей силы резания. Так как ленточная пила имеет рабочее усилие натяжения с напряжением в ленточной пиле порядка 60...90 МПа только в зоне резания, а в остальных местах находится в «слабо натянутом» состоянии, долговечность и эффективность работы ее увеличивается.
Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к деревообрабатывающим ленточнопильным станкам, и может быть использована для распиловки древесины.
В настоящее время для распиловки древесины в мировой практике деревообработки широко применяются ленточнопильные станки. В зависимости от назначения существуют различные типы ленточнопильных станков, [Дружков Г.Ф. Ленточнопильные станки для распиловки древесины.: М., Лесная промышленность, 1983. - 72 с, стр.4-8]. Однако общими признаками всех ленточнопильных станков являются: ленточная пила, сращенная в виде бесконечной ленты и натянутая на два шкива с предварительным усилием Т0, создающим напряжения в пиле 60...100 МПа. Пила перемещается по ним благодаря тому, что один шкив является приводным, или ведущим, к которому приложен крутящий момент от двигателя. На второй шкив вращение передается посредством передачи: «приводной шкив -ленточная пила». Он является ведомым и служит, как правило, для выполнения различных регулировок, то есть для поддержания натяжения ленточной пилы, придания ей необходимых уклонов и др., [Дружков Г.Ф. Ленточнопильные станки для распиловки древесины.: М., Лесная промышленность, 1983. - 72 с, стр.15-20]. Для стабильной работы ленточная пила должна обладать запасом прочности по циклической долговечности. В противном случае в полотне ленточной пилы появляются усталостные трещины, приводящие к ее обрыву в процессе работы. Одной из причин появления усталостных трещин являются повышенные напряжения от изгиба ленточной пилы на шкивах и от усилия предварительного натяжения Т 0.
Таким образом, одним из недостатков существующих ленточнопильных станков является недостаточная долговечность ленточной пилы, что приводит к снижению производительности распиловки, качества получаемой пило продукции и в целом снижает эффективность распиловки древесины на ленточнопильных станках.
Известен безшкивный ленточнопильный станок [Патент 2162404 РФ МКИ 7 В 27 В 15/04 Ленточнопильный станок /А.М.Лопатин, Н.А.Долгополова// Изобретения. Полезные модели. - 2001.- №3 - С.312.], у которого ленточная пила натягивается за счет приводного и тормозного роликовых устройств только в зоне резания, а вне зоны резания находится в свободном состоянии. По мнению авторов это должно привести к снижению уровня действующих напряжений в ленточной пиле и повышению ее долговечности. Однако поведение пилы в данном случае вне зоны резания не предсказуемо за счет ее виброактивности, так как в данном случае отсутствует поддерживающий контур для ленточной пилы. Кроме того, применение роликовых траверс для привода и торможения ленточной пилы будет приводить к ее завальцовыванию.
Также известен безшкивный ленточнопильный станок [Патент на полезную модель №38670 РФ МПК 7 В 27 В 15/04 Ленточнопильный станок. /В.Д.Руднев, В.К.Шилько, М.Ю.Кондратьев.//Изобретения. Полезные модели. - 2004 - №19, IV часть - С.673-674.], у которого также имеются приводное и тормозное устройства ленточно-конвейерного типа, а также имеется поддерживающий контур в виде криволинейных опор с расположенными на них роликами, с целью выбирания свободной длины ленточной пилы.
Этот станок, принятый нами за прототип, включает в себя станину, расположенные на станине не вращающиеся криволинейные опоры, ленточную пилу, размещенную на этих опорах, одна из которых установлена с возможностью перемещения при натяжении пилы, и расположенный ниже зоны пропила привод ленточной пилы, содержит тормозное направляющее устройство, установленное на станине выше зоны пропила. Привод и тормозное направляющее устройство максимально приближены к зоне пропила и каждый выполнен в виде двух гибких рабочих органов, установленных с возможностью плотного прилегания к ленточной пиле с ее обеих сторон, и роликов, на которые надет каждый гибкий рабочий орган, при этом по крайней мере два ролика привода соединены с соответствующим электродвигателем. Рабочие поверхности не вращающихся криволинейных опор также снабжены роликами, на которые надета ленточная пила. Однако данный станок сложен в изготовлении, и также не обладает предсказуемостью поведения ленточной пилы вне зоны резания из-за ее виброактивности, а роликовый поддерживающий контур обладает вышеперечисленными недостатками.
Задачей полезной модели является повышение долговечности и эффективности работы ленточных пил при распиловке древесины и упрощение конструкции станка.
Эта задача решена следующим образом. В ленточнопильном станке, содержащем станину, установленные на станине с возможностью перемещения ленточную пилу, привод ленточной пилы и тормозное направляющее устройство, расположенные по обе стороны от зоны пропила и максимально приближенные к ней, и электродвигатель, при этом привод ленточной пилы и тормозное направляющее устройство выполнены в виде надетых на ролики двух гибких рабочих органов, установленных с возможностью плотного прилегания к ленточной пиле с ее обеих сторон, согласно полезной модели и в отличии от прототипа дополнительно установлены ведущий и ведомый шкивы, установленные на станине, а ленточная пила надета на эти шкивы, причем один из гибких рабочих органов привода ленточной пилы огибает ведущий шкив, соединенный с электродвигателем.
Таким образом, заявляемый станок отличается от прототипа тем, что на станине установлены ведущий и ведомый шкивы, на которые надета ленточная пила, причем один из гибких рабочих органов привода огибает ведущий шкив, который в свою очередь соединен с электродвигателем. Привод ленточной пилы выполняет тяговую функцию и служит для ее направления.
Отличительные от прототипа признаки говорят о новизне заявляемого станка.
В заявляемом станке ленточная пила при работе натягивается с рабочим усилием с уровнем напряжений 60...100 МПа только в зоне резания между гибкими рабочими органами привода и тормозного направляющего устройства за счет необходимого тягового усилия W привода, которое должно составлять W
(Wт,+Pрез.)·к т
где Wт - необходимое усилие торможения ленточной пилы,
Ррез. - действующая сила резания,
Кт - коэффициент запаса тягового усилия.
Рабочее усилие Т р, необходимое для натяжения ленточной пилы в зоне резания с уровнем напряжений 60...100 МПа за счет разностей тягового усилия W и усилия торможения Wт, составит
Tp=W-Wт
Для создания необходимых условий по обеспечению тягового усилия, гибкие рабочие органы привода и тормозного направляющего устройства могут поджиматься к ленточной пиле с силами Р за счет сближения друг с другом с противоположных сторон ленточной пилы.
Так как пила находится в натянутом состоянии только в зоне резания с уровнем напряжений 60...100 МПа, а в других зонах ее натяжение определяется как «слабо натянутое» с уровнем напряжений 2...30 МПа, то циклическая долговечность ленточных пил повышается. А так как, в отличие от прототипа, заявляемый станок не содержит криволинейных опор с роликами поддерживающего контура для ленточной пилы, имеет один электродвигатель привода, то его конструкция упрощается и по конструктивной преемственности приближается к традиционным двухшкивным станкам. Благодаря тому, что ленточная пила надета на шкивы, обеспечивается снижение ее виброактивности вне зоны пропила и устойчивое движение. Таким образом эффективность работы ленточной пилы повышается.
На чертеже представлена компоновочная схема предлагаемого ленточнопильного станка.
Предлагаемый ленточнопильный станок содержит станину 1 с расположенными на ней приводом ленточной пилы 2 и тормозным направляющим устройством 3. Привод системы пилы 2 состоит из надетых на ролики гибких рабочих органов 4 и 5. Гибкий рабочий орган 5 огибает ролики и ведущий шкив 6. Движение привода 2 осуществляется от электродвигателя 7, который соединен через ременную передачу со шкивом 6. Тормозное направляющее устройство 3 содержит два надетых на ролики гибких рабочих органа 8 и 9. В качестве гибких рабочих органов привода 2 и тормозного направляющего устройства 3 могут быть использованы ленты, ремни, гусеницы или специальные цепи. Станок кроме нижнего приводного ведущего шкива 6 содержит и верхний ведомый шкив 10 для поддержки ленточной пилы 11.
Перед работой на ленточнопильный станок устанавливают ленточную пилу 11. Для этого между гибкими рабочими органами 4, 5 привода 2 и гибкими рабочими органами 8, 9 тормозного направляющего устройства 3 устанавливается необходимый зазор. После установки ленточной пилы 11 в зазоры привода 2 и тормозного направляющего устройства 3, ее надевают на нижний б и верхний 10 шкивы. Затем гибкие рабочие органы 4, 5 привода 2 и 8, 9 тормозного направляющего устройства 3 сжимают между собой с необходимым усилием для
надежного удержания между ними ленточной пилы 11. Для выдвижения и регулировки ленточной пилы 11 на нужное положение, между направлением движения ленточной пилы 11 и направлением движения гибких рабочих органов 4, 5 и 8, 9 может создаваться необходимый угол, выполняющий ту же функцию, что и угол уклона шкивов в сторону пиления в традиционных ленточнопильных станках.
В процессе работы происходит запуск двигателя 7 привода 2. Гибкие рабочие органы 4, 5 привода 2 плотно прилегают к ленточной пиле 11 и сообщают ей движение за счет сил трения, одновременно препятствуя ее смещению назад. Аналогично прижимают ленточную пилу 11 гибкие рабочие органы 8, 9 тормозного направляющего устройства 3, однако в движение они приводятся от движения ленточной пилы 11. В связи с тем, что за счет сил трения в узлах тормозного направляющего устройства 3 создается сопротивление, препятствующее движению ленточной пилы 11, она натягивается за счет разностей усилий в приводе 2 и тормозном направляющем устройстве 3, и после этого вовлекается в движение. Наличие возле распиливаемого материала 12 участков относительного покоя на основе длинных контактов трения, препятствует поперечному сдвигу ленточной пилы 11 под действием нормальной составляющей силы резания в момент запиливания и пиления.
Благодаря тому, что ленточная пила 11 растягивается с рабочим усилием Тр только в зоне резания, на остальных участках напряжения ее незначительны. Кроме того, гибкие рабочие органы 4, 5 и 8, 9 привода 2 и тормозного направляющего устройства 3 эффективно гасят напряжения от центробежных сил из-за прямолинейного движения вместе с ленточной пилой 11. В связи с вышеизложенным, циклическая долговечность работы ленточной пилы 11 повышаются, что позволяет повысить эффективность всего процесса ленточнопильной распиловки древесины, то есть производительность, качество и т.д.
Ленточнопильный станок, содержащий станину, установленные на станине с возможностью перемещения ленточную пилу, привод ленточной пилы и тормозное направляющее устройство, расположенные по обе стороны от зоны пропила и максимально приближенные к ней, и электродвигатель, при этом привод ленточной пилы и тормозное направляющее устройство выполнены в виде надетых на ролики двух гибких рабочих органов, установленных с возможностью плотного прилегания к ленточной пиле с ее обеих сторон, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ведущий и ведомый шкивы, установленные на станине, а ленточная пила надета на эти шкивы, причем один из гибких рабочих органов привода ленточной пилы огибает ведущий шкив, соединенный с электродвигателем.
