Лісопильна рама з ексцентриковим механізмом гойдання пільной рамки

 

Винахід відноситься до галузі деревообробки, зокрема до конструкції лісопильних рам і може бути використано в лісопильній промисловості при розкрої пиловочника на пиломатеріали.

З рівня техніки відома лісопильна рама, що містить станину, повний привід, кривошипно-шатунний механізм, пильну рамку з пилами, встановлену в важелях, і механізму гойдання пільной рамки, в якому додатковий кривошипно-шатунний механізм пов'язаний з колінчатим валом механізму різання за допомогою зубчастої передачі з передаточним відношенням 2:1, а шатун кривошипно-шатунного механізму кінематично шарнірно з'єднаний з важелями пільной рамки допомогою двуплечих важелів [1].

Такий варіант технічного рішення лісопильної рами досить простий в конструктивному виконанні і забезпечує хитання пив по самопересекающейся замкнутої кривої типу вісімки. Проте вісь симетрії цієї траєкторії руху пільной рамки являє собою дугу кола, описувану одним з шарнірів важільної підвіски пільной рамки. У зв'язку з цим змінюються умови пиляння (роботи пив) під час переміщення пільной рамки протягом усього робочого ходу (px). До того ж при русі пільной рамки по дузі окр�инения. Крім того для гойдання пільной рамки використовується додатковий кривошипно-шатунний механізм та двоплечі важелі. Додатковий кривошипно-шатунний механізм передає зворотно-коливальний рух двуплечим важелів, а останні потім качають важелі і пильну рамку. Таке технічне рішення ускладнює конструкцію.

Відома також лісопильна рама, що містить станину, повний привід, кривошипно-шатунний механізм, пильну рамку з пилами, встановлену на двоплечі важелі шарнірно-важільних четирехзвенних механізмів і механізм гойдання пільной рамки, виконаний у вигляді антипараллелограмма, кривошип якого сполучений з кривошипом механізму зворотно-поступального руху пилкою рамки, а шатун допомогою тяги пов'язаний з одним з двуплечих важелів шарнірно-важільних четирехзвенних механізмів [2].

В даній лісопильній рамі отримати хороші умови пиляння можна з певним наближенням і тільки для малих лісопильних рам з ходом пив (Н) до 250 мм, хоча пильна рамка переміщається по самопересекающейся замкнутої кривої типу вісімки, вісь симетрії якої наближається до прямої вертикальної лінії. Для лісопильних рам з ходом пив (Н) понад 300 мм потрібний механізм гойдання великих ра�статкам цього технічного рішення лісопильної рами відноситься також складність конструкції, в якій є велика кількість шарнірних з'єднань, тяг, кривошипів і важелів. У цій конструкції лісопильної рами для гойдання пив по самопересекающейся замкнутої кривої типу вісімки використовується спеціальний механізм у вигляді антипараллелограмма, який кінематично пов'язаний допомогою тяг з шарнірно-важільними четирехзвенними механізмами, які встановлена пильна рамка. Таке технічне рішення являє собою складну конструкцію. Досягти повної синхронізації механізмів різання і подачі, використовуючи антипараллелограмм, не представляється можливим. До того ж такі механізми, здійснюючи зворотно-поступальне переміщення, створюють сили інерції, які врівноважити досить важко.

Синхронізація в аналогу досягається за рахунок визначення переміщення точки антипараллелограмма, а також розмірів і положень важелів механізму гойдання, що забезпечують рух пільной рамки з самопересекающейся замкнутої кривої типу вісімки. Безумовно, цей розрахунок можна виконати з певною точністю. Так як механізм різання має великі розміри, то і точність синхронізації цих рухів невисока.

Технічний результат винаходу полягає в спрощенні кон� за рахунок застосування ексцентрикових механізмів, дозволяють забезпечити розмах гойдання пільной рамки будь-якої величини.

Технічний результат досягається тим, що на проміжний вал механізму гойдання пільной рамки встановлені ексцентрики, які шарнірно з'єднані з задніми крайніми важелями, шарнірно-важільних четирехзвенних механізмів, причому, коли пильна рамка перебуває на початку робочого ходу, ексцентриситет ексцентрика займає крайнє нижнє положення, а обертання ексцентрика спрямоване проти вектора швидкості подачі (Vs) і збігається з напрямком обертання колінчастого вала привода пільной рамки.

На фіг.1 зображена принципова схема лісопильної рами; на фіг.2 - вид А на фіг.1; на фіг.3 представлені крайнього положення важеля 9 шарнірно-важільного чотириланкового механізму Уатта і траєкторія руху пив по замкнутій самопересекающейся кривий типу вісімки.

Лісопильна рама містить станину, колінчастий вал 1, кривошипи 2, шатун 3, пильну рамку 4 з пилами, верхню 5 і нижню 6 поперечки пільной рамки, які встановлені на середні важелі 7 четирехзвенних прямолінійно-напрямних механізмів Уатта. Середні важелі 7 шарнірно з'єднані з крайніми передніми 8 і задніми 9 важелями верхніх і нижніх механізм�який встановлений на нижньому проміжному валу 11 і шарнірно з'єднаний з одним з кінців крайніх задніх важелів механізму 9 Уатта.

Нижній проміжний вал 11 кінематично пов'язаний ланцюговою передачею 12 з колінчастим валом 1 з передавальним відношенням 2:1. Верхні задні важелі 9 кінематично пов'язані з нижнім проміжним валом 11 ланцюговою передачею 13, яка передає обертання проміжного валу 14. На валу 14 встановлені ексцентрики 15, які шарнірно з'єднані з верхніми задніми важелями механізму 9 Уатта.

Лісопильна рама працює наступним чином.

Рух від колінчастого вала 1 передається кривошипа 2, шатунам 3 і пільной рамки 4. Одночасно від колінчастого вала за допомогою ланцюгової передачі 12 рух передається на нижній проміжний вал 11. На якому встановлені ексцентрики 10, шарнірно з'єднані з крайніми нижніми задніми важелями механізму 9 Уатта. Рух від вала 11 передається ланцюговою передачею 13 на верхній проміжний вал 14, на якому встановлені ексцентрики 15, шарнірно з'єднані з верхніми задніми крайніми важелями механізму 9 Уатта.

Таким чином, пильна рамка переміщається у вертикальній і горизонтальній площинах.

Складання вертикального та горизонтального руху пільной рамки забезпечує переміщення пив по замкнутій самопересекающейся кривий типу вісімки (фіг.3), яка �нормальні значення подачі на зуб під час робочого ходу (px).

Для підвищення технічного рівня лісопильної рами використовуються наступні способи синхронізації головного руху і рух подачі шляхом:

- гойдання пільной рамки,

- переміщення заготовки із змінною швидкістю подачі (Vs).

В даному технічному рішенні розглядається синхронізація цих рухів шляхом хитання пільной рамки.

Важливим аспектом таких лісопильних рам з хитанням пільной рамки є синхронізація цих рухів (фіг.3). У початковий період робочого ходу пильної рамки, коли пили знаходяться у верхній мертвій точці (ВМТ), пили необхідно відводити від дна пропилу, так як швидкість руху пив невелика і таким чином буде здійснюватися вирівнювання товщини зрізаного шару деревини зубом пилки. Приблизно в середині першої половини ходу пильної рамки пили необхідно надвигать на распиливаемую заготівлю, так як швидкість пив зросла і продовжує зростати, і, отже, можна збільшувати подачу на зуб пилки. Цей етап завершується приблизно в третій чверті ходу пив. В останній чверті ходу пильної рамки пили знову необхідно відводити від дна пропилу і тим самим забезпечувати вирівнювання товщини шару, що зрізується. На початку холостого ходу, ко� скреблення зубами пилки дна пропилу, так як швидкість руху пив у цей період невелика. Слід мати на увазі, що швидкість руху пив зростає в міру руху пільной рамки вгору, а потім зменшується. Тому починаючи з середини і до кінця холостого ходу пилки необхідно повернути в початкове верхнє крайнє положення (ВМТ), виключаючи їх взаємодія з заготівлею.

Тому синхронізацію руху пив можна досягти в тому випадку, коли ексцентриситет ексцентрика 10 повинен знаходитися в крайньому нижньому положенні (точка Р). При повороті ексцентрика з точки М в точку Д інша крайня точка А важеля 9 займе положення Б. При подальшому повороті ексцентрика з точки Д в точку Р крайня точка А важеля 9 переміститися в точку Ст. Під час холостого ходу (хх) ця точка В важеля 9 переміститися спочатку в точку Д, зайнявши положення БД, а потім в точку А, зайнявши положення АГ.

Таким чином при повороті кривошипа 2 привода пільной рамки на 360 градусів ексцентрик 10 робить поворот на 720 градусів, т. е ексцентрик обертається в два рази швидше, ніж кривошип приводу пільной рамки. Тільки в цьому випадку буде забезпечуватися синхронізація головного руху і руху подачі, що дозволяє оптимізувати процес пиляння деревини рамними Іентрика 10 повинен знаходитися в крайньому нижньому положенні (точка Р, фіг.3) і важіль 9 повинен займати положення АГ. На початку робочого ходу (px) пільной рамки переміщення ексцентрика 10 необхідно здійснювати проти годинникової стрілки, і тільки в цьому випадку пилки будуть відводитися від дна пропилу і буде спостерігатися вирівнювання товщини шару, що зрізається на початку робочого ходу пив.

На сучасних лісопильних рамах з кривошипно-шатунним механізмом приводу пільной рамки обертання колінчастого вала за робочий хід спрямоване проти вектора швидкості подачі. Це пояснюється тим, що динамічні навантаження на повзуни і напрямні (або шарніри) пільной рамки зменшуються під час робочого ходу. Отже, якщо ексцентрик на початку робочого ходу необхідно обертати проти вектора швидкості подачі, то і обертання колінчастого вала повинен співпадати з напрямом обертання ексцентрика.

Таким чином, таке поєднання рухів забезпечує не тільки синхронізацію головного руху і руху подачі, але і створює оптимальні умови роботи механізму різання лісопильної рами.

Величина ексцентриситету (зміщення) ексцентрика (r) визначається за звичайними методиками з урахуванням радіуса кривошипа приводу пільной рамки (R), величини подачі заготовки на оборот колінчасто�в.

Пропоноване технічне рішення дозволяє підвищити точність синхронізації головного руху і руху подачі і тим самим забезпечити оптимальні умови пиляння. Це досягається тим, що рівняння руху пив по вертикалі збігаються з рівняннями гойдання пільной рамки (рівняння обертання кривошипа і ексцентрика ідентичні).

Крім того пропоноване технічне рішення дозволяє також спростити конструкції лісопильних рам з хитанням пив і тим самим знизити собівартість їх виготовлення, а також підвищити надійність і довговічність, так як ексцентрикові механізми не тільки прості у виготовленні, але надійні і довговічні в експлуатації.

Джерела інформації

1. Авторське свідоцтво №1055640 від 22.07.1983. «Механізм різання лісопильної рами», заявка №3448416, пріоритет: 03.06.1982.

2. Авторське свідоцтво №1129071 від 15.08.1984. «Лісопильна рама», заявка №3530729, пріоритет: 24.12.1982.

Лісопильна рама, що містить станину, повний привід, кривошипно-шатунний механізм, пильну рамку з пилами, встановлену на двоплечі важелі шарнірно-важільних четирехзвенних механізмів і механізм гойдання пільной рамки, в якому проміжний вал пов'язаний з колінчатим валом приводу пільной рамки посредчетирехзвенних механізмів за допомогою ланцюгових передач і ексцентрикових валів, відрізняється тим, що на проміжний вал механізму гойдання пільной рамки встановлені ексцентрики, які шарнірно з'єднані з задніми крайніми важелями, шарнірно-важільних четирехзвенних механізмів, причому, коли пильна рамка перебуває на початку робочого ходу, ексцентриситет ексцентрика займає крайнє нижнє положення, а обертання ексцентрика спрямоване проти вектора швидкості подачі і збігається з напрямком обертання колінчастого вала привода пільной рамки.



 

Схожі патенти:

Вузол різання верстата лісопильного

Винахід відноситься до обладнання для поздовжнього розпилювання лісоматеріалів і може бути використано в лісопильній промисловості

Лісопильна установка

Винахід відноситься до деревообробної промисловості

Лісопильний верстат

Винахід відноситься до лесообрабативающей промисловості і може бути використане при поздовжньому розпилюванні деревини

Верстат для виготовлення брусів

Винахід відноситься до обладнання для контурної обробки круглих лісоматеріалів і може бути використане в лісовій промисловості, зокрема при фрезеруванні пиловочних колод на бруси фасонні
Винахід відноситься до машинобудування і може бути використано в конструкціях вузлів тертя різних машин і механізмів, де за умовами експлуатації важко забезпечити постійну змащення тертьових поверхонь, зокрема у лісопильних рамах, поворотних механізмів та інших

Верстат для виготовлення брусів

Винахід відноситься до обладнання для контурної обробки лісоматеріалу і може бути використане в лісовій промисловості, зокрема при фрезеруванні пиловочних колод

Лісопильний верстат для обробки круглих лісоматеріалів

Винахід відноситься до лісопильно-деревообробній промисловості і може бути використане для обробки колод і брусів з отриманням пиломатеріалів і технологічної тріски
Up!