RU2048286C1

RU2048286C1 - Circular saw

Info

Publication number: RU2048286C1
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Стахиев
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: wood-working industry. SUBSTANCE: saw has rim 1, blade 2 with central hole 3, radial slots 4 equipped with cutting members 5, ring-shaped slits in the shape of fragments 6 on one circumference and fragments 7 on the other circumference terminating in holes 8. EFFECT: enhanced quality of wood-cutting tools, that is circular saws with slits. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к дереворежущему инструменту, а более конкретно к круглым пилам с прорезями. The invention relates to a wood-cutting tool, and more particularly to circular saws with slots.

Известны круглые пилы с прорезями с расположенными в кольцевом направлении прорезями и с расположенными в радиальном направлении прорезями. Known circular saws with slots with slots located in the annular direction and with slots located in the radial direction.

Прорези в кольцевом направлении разделяют периферийную (кольцевую) и центральную зоны и позволяют под действием возникающих при вращении центробежных сил инерции создать в периферийном кольце повышенные растягивающие напряжения, которые увеличивают изгибную жесткость диска и его сопротивляемость поперечным силам, повышают его устойчивость против выпучивания при периферийном нагреве, увеличивают критическую частоту вращения, с которой начинаются неблагоприятные (опасные для работы пилы) изгибные колебания диска. Slots in the annular direction separate the peripheral (annular) and central zones and, under the action of centrifugal inertia forces resulting from rotation, create increased tensile stresses in the peripheral ring, which increase the flexural rigidity of the disk and its resistance to transverse forces, increase its resistance to buckling during peripheral heating, increase the critical speed of rotation, with which unfavorable (dangerous for the saw) bending vibrations of the disk begin.

Однако эти прорези значительно снижают прочность диска пилы, не исключают возможность распространения по периферийному его кольцу устойчивых бегущих волн резонансных изгибных колебаний, которые приводят к возникновению трещин в зоне прорезей, а так же недостаточно защищают диск от потери устойчивости по зонтичной форме при нагреве центральной зоны. However, these slots significantly reduce the strength of the saw blade, do not exclude the possibility of the propagation of stable traveling waves of resonant bending vibrations along its peripheral ring, which lead to cracks in the zone of the slots, and also do not adequately protect the blade from loss of stability in the umbrella shape when the central zone is heated.

Прорези в радиальном направлении обычно размещают в периферийной зоне диска, их количество равно 3-5, длина ограничивается величиной 0,1-0,2 от радиуса пилы. Считается, что при пилении нагрев периферийной зоны диска распространяется на эту величину и наличие прорезей компенсирует влияние нагрева, не позволяет ему привести диск к потере устойчивости (выпучиванию). Отсюда и название прорезей температурные компенсаторы. Радиальные прорези по периферии диска получили широкое распространение на практике, так как при обычных нагрузках не оказывают заметного влияния на снижение прочности диска. Slots in the radial direction are usually placed in the peripheral zone of the disk, their number is 3-5, the length is limited to 0.1-0.2 from the radius of the saw. It is believed that during sawing the heating of the peripheral zone of the disk extends to this value and the presence of slots compensates for the effect of heating, does not allow it to lead to loss of stability of the disk (buckling). Hence the name of the slots temperature compensators. Radial slots around the periphery of the disk are widespread in practice, since under normal loads they do not significantly affect the decrease in disk strength.

Однако эти прорези снижают изгибную жесткость диска пилы, критическую частоту его вращения, с которой начинаются неблагоприятные изгибные колебания диска, не исключают возможность распространения по диску устойчивых бегущих волн резонансных изгибных колебаний, а также недостаточно защищают диск от потери устойчивости по зонтичной форме при нагреве центральной зоны. However, these slots reduce the bending stiffness of the saw blade, the critical frequency of its rotation, with which unfavorable bending vibrations of the blade begins, do not exclude the possibility of the propagation of stable traveling waves of resonant bending vibrations, and also do not sufficiently protect the blade from loss of stability in the umbrella shape when the central zone is heated .

Известна круглая пила с кольцевыми прорезями, в которой прорези имеют оптимальные размеры и расположены в оптимальной зоне, поэтому все положительные свойства достигают максимальной величины. Однако дальнейшее их повышение в цельном диске невозможно. Кроме того, имеются и все присущие кольцевым прорезям отрицательные свойства наличие критических частот вращения, связанных с образованием опасных для работы "стоячих" волн; возможность возникновения и распространения устойчивых, бегущих по диску волн, приводящих к образованию трещин в зоне прорезей; слабая защита диска от кристаллических состояний, обусловленных нагревом его центральной зоны. A circular saw with circular slots is known, in which the slots have optimal sizes and are located in the optimal zone, therefore, all positive properties reach a maximum value. However, their further increase in the whole disk is impossible. In addition, there are all the negative properties inherent in annular slots; the presence of critical rotational frequencies associated with the formation of “standing” waves hazardous for operation; the possibility of the emergence and propagation of stable, traveling along the disk waves, leading to the formation of cracks in the area of the slots; weak protection of the disk from crystalline states due to heating of its central zone.

Изобретение направлено на повышение надежности работы диска пилы. The invention is aimed at improving the reliability of the saw blade.

Сущность изобретения заключается в том, что в известной пиле, включающей диск с зубчатым венцом, центральное отверстие и расположенные на двух концентрических окружностях прорези, в диске выполнено дополнительно не менее двух прорезей в радиальном направлении под углом φ не более ±15^о к радиусу, причем прорези распространяются от контура впадин зубьев до окружности с радиусом r+10 90 мм, где r радиус центрального отверстия пилы.The essence of the invention lies in the fact that in the known saw, including a disk with a gear rim, a Central hole and located on two concentric circles of the slots, the disk is made of at least two more slots in the radial direction at an angle φ of not more than ± 15 ^about the radius, and the slots extend from the contour of the tooth cavities to a circle with a radius r + 10 90 mm, where r is the radius of the central hole of the saw.

Рабочие кромки радиальных прорезей оснащены износостойким материалом, например, стеллитом или быстрорежущей сталью, имеют поднутрение в тангентальном направлении и выступают над полотном пилы на величину, которая на 0,2 0,4 м меньше уширения зубьев пилы на сторону. The working edges of the radial slots are equipped with wear-resistant material, for example, stellite or high-speed steel, are tangentially undercut, and protrude above the saw blade by a value that is 0.2 0.4 m less than the broadening of the saw teeth to the side.

Наличие радиальных прорезей, распространяющихся от контура впадин зубьев до окружности с радиусом r+10 90, приводит к делению диска пилы минимум на две независимые друг от друга части, так как каждая прорезь должна пересекать внешний контур зажимных фланцев. Минимальное (r+10 мм) и максимальное (r+90 мм) значения радиусов учитывают весь диапазон используемых диаметров (100 240 мм) зажимных фланцев для стандартных пил диаметром 160-1500 мм по ГОСТ 980-80. The presence of radial cuts extending from the contour of the tooth depressions to a circle with a radius of r + 10 90 leads to the division of the saw blade into at least two independent parts, since each cut must intersect the outer contour of the clamping flanges. The minimum (r + 10 mm) and maximum (r + 90 mm) radii take into account the entire range of diameters used (100,240 mm) of clamping flanges for standard saws with a diameter of 160-1500 mm according to GOST 980-80.

Введение в пилу с кольцевыми прорезями дополнительных радиальных прорезей указанной длины полностью исключает возможность возникновения критических частот вращения с образованием опасных "стоячих" волн. Благодаря этому обеспечивается возможность повышения частот вращения и дальнейшее соответственное им приращение изгибной жесткости полотна за счет действия кольцевых прорезей. Отсутствие цельного кольца (диска) исключает возможность распространения по полотну устойчивых бегущих изгибных волн и уменьшает опасность возникновения в зоне кольцевых прорезей трещин, повышает надежность работы пил. При нагреве центральной зоны полотна (у зажимных фланцев) не происходит потери устойчивости диска по зонтичной форме. Таким образом, пила становится как бы универсальной, независимой от отрицательного действия температур на внешнем и внутреннем контурах, а так же от отрицательного влияния частот вращения, проявляющегося в возникновении резонансных колебаний. The introduction into the saw with annular slots of additional radial slots of the specified length completely eliminates the possibility of critical rotation frequencies with the formation of dangerous "standing" waves. Thanks to this, it is possible to increase the rotational speeds and further increase the flexural rigidity of the web corresponding to them due to the action of the ring slots. The absence of a solid ring (disk) eliminates the possibility of the propagation of stable traveling bending waves on the blade and reduces the risk of cracks in the zone of ring slots, increases the reliability of the saws. When heating the central zone of the web (at the clamping flanges) there is no loss of stability of the disk in an umbrella shape. Thus, the saw becomes universal, as it were, independent of the negative effects of temperatures on the external and internal circuits, as well as the negative influence of rotation frequencies, which manifests itself in the appearance of resonance vibrations.

Угол наклона радиальных прорезей от 0 до +15^о используется в пилах, зубья которых и рабочие кромки радиальных прорезей оснащены износостойкими материалами, что позволяет улучшить условия выброса образующейся в пропиле стружки. При увеличении угла наклона прорези свыше +15^о условия для выброса стружки не улучшаются, уменьшается прочность полотна пилы. Угол наклона радиальных прорезей от 0 до -15^о используется в пилах, зубья которых не оснащены износостойкими материалами. В этом случае по сравнению с углами наклона от 0 до +15^о обеспечивается наибольший ресурс на переточку пил. При увеличении угла наклона прорези свыше -15^о уменьшается прочность полотна пилы.The angle of inclination of the radial slits from 0 to ^about 15 is used in saws, the teeth and which sealing lips are equipped with radial slots wearproof materials, thereby improving the ejection conditions resulting in the cut chips. With an increase in the angle of inclination of the slot above +15 °, ^the conditions for the discharge of chips do not improve, the strength of the saw blade decreases. The angle of inclination of the radial slits from 0 to ^about -15 used in saws, the teeth which are not equipped with wear-resistant materials. In this case, as compared with the angles of inclination from 0 to ^about 15 provided on the largest resource regrinding saws. As the angle of inclination of the slits over ^about -15 decreases the strength of the saw blade.

Оснащение рабочих кромок радиальных прорезей износостойкими материалами и придание поднутрения в тангентальном направлении позволяет придать полотну пилы режущую способность. Поскольку оснащение радиальных прорезей выступает над полотном пилы меньше, чем уширение зубьев на сторону, то процесс резания в зоне радиальных прорезей происходит только тогда, когда на полотно пилы со стороны распиливаемого материала оказывается повышенное (аварийное) давление. Полотно в этом случае "защищается" и не нагревается до образования зажогов. Меньшее значение выступа оснащения прорези над полотном пилы используется при распиловке твердых пород с меньшим уширением зубьев, а большее значение выступа оснащения прорези при распиловке мягких пород древесины с большим уширением зубьев. Equipping the working edges of the radial slots with wear-resistant materials and imparting undercut in the tangential direction allows to give the saw blade cutting ability. Since the equipment of the radial slots protrudes above the saw blade less than the broadening of the teeth to the side, the cutting process in the zone of the radial slots occurs only when an increased (emergency) pressure is applied to the saw blade from the side of the sawed material. The canvas in this case is "protected" and does not heat up until the formation of burns. The smaller value of the protrusion of the equipment of the slot above the saw blade is used when sawing hardwood with lesser tooth broadening, and the greater the value of the protrusion of the slot when sawing softwood with greater tooth broadening.

На фиг. 1 изображена пила, общий вид план; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a saw, a general view of the plan; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Пила включает зубчатый венец 1, полотно 2 с центральным отверстием 3, радиальные прорези 4, оснащенные режущими элементами 5 с параметрами λ, S_o, прорези в виде отрезков 6 на одной концентрической окружности и 7 на другой, заканчивающиеся отверстиями 8. Расположенные под перемычками между прорезями 6 прорези 7 обеспечивают необходимую свободу периферийной части пилы. Отверстия 8 по концам прорезей снижают концентрацию напряжений и предотвращают образование трещин.The saw includes a gear rim 1, a blade 2 with a central hole 3, radial slots 4, equipped with cutting elements 5 with parameters λ, S _o , cuts in the form of segments 6 on one concentric circle and 7 on the other, ending in holes 8. Located under the jumpers between slots 6 slots 7 provide the necessary freedom of the peripheral part of the saw. Holes 8 at the ends of the slots reduce the stress concentration and prevent cracking.

Наиболее эффективная зона расположения кольцевых прорезей ограничена двумя концентрическими окружностями с радиусами 0,65 и 0,85 от радиуса окружности впадин зубьев. При окружности с радиусом свыше 0,80 снижается прочность периферийной кольцевой зоны, уменьшается запас на переточки. The most effective annular slot location zone is limited by two concentric circles with radii of 0.65 and 0.85 from the radius of the circumference of the tooth depressions. With a circle with a radius of more than 0.80, the strength of the peripheral annular zone decreases, the margin for regrinding decreases.

При вращении под действием центробежных сил инерции зубчатый венец 1 полотна пилы 2 натягивается, повышая его изгибную жесткость и способность противодействовать нагревам периферийной и центральной зон. При пилении и возбуждении колебаний в полотне они ввиду наличия радиальных прорезей 4 могут распространяться только в пределах участка полотна, ограниченного радиальными прорезями. Отсутствие возможности волн обегать весь диск исключает возникновение опасных колебаний, известных под названием "стоячие" волны, а также устойчивых бегущих резонансных волн. Режущие элементы 5 начинают работать в аварийных ситуациях, когда на полотно пилы оказывается повышенное давление со стороны древесины. When rotating under the action of centrifugal inertia, the ring gear 1 of the blade 2 is stretched, increasing its bending stiffness and the ability to counteract the heating of the peripheral and central zones. When sawing and exciting vibrations in the blade, they, due to the presence of radial slots 4, can propagate only within the area of the blade limited by radial slots. The inability of the waves to run around the entire disk eliminates the occurrence of dangerous vibrations, known as "standing" waves, as well as stable traveling resonant waves. The cutting elements 5 begin to work in emergency situations when the saw blade is under increased pressure from the wood.

Claims

1. A ROUND SAW, including a disk with a gear ring, a central hole and slots located on two concentric circles, characterized in that the disk additionally has at least slots in the radial direction at an angle of not more than ± 15 ^° to the radius, and the slots extend from the contour tooth cavities to a circle with a radius R + (10 90) mm, where R is the radius of the central hole of the saw.

2. The saw according to claim 1, characterized in that the working edges of the radial slots are equipped with wear-resistant material, have an undercut in the tangential direction and protrude above the saw blade by 0.2 to 0.4 mm less than the broadening of the saw teeth to the side.