RU2117573C1

RU2117573C1 - Circular saw

Info

Publication number: RU2117573C1
Application number: RU97113682A
Authority: RU
Inventors: А.М. Лопатин; С.А. Еремин
Original assignee: Марийский государственный технический университет
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: wood-working equipment, may be used in any machine requiring adaptive self-regulation of cutting and feeding speed. SUBSTANCE: circular saw has base, balancing frame with sawing shaft and electric engine. Output end of electric engine is connected with sawing shaft through transmission and with satellite gear of moving up planetary mechanism through centrifugal clutch. Housing of this mechanism is rigidly fixed on balancing frame. Output shafts of internal central gear and external central gear are provided with control brakes. Such construction of self-regulation mechanism of machine allows consumed power to be reduced and output to be increased by 1.3 times. This circular saw may be used in machines of different types where feeding motion is performed by main motion drive. EFFECT: increased efficiency, reduced power consumption and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающему оборудованию и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности. The invention relates to woodworking equipment and can be used in the woodworking industry.

Известно устройство для поперечной распиловки древесины, включающее станину, балансирную раму с пильным валом и электродвигателем. A device for the transverse sawing of wood, comprising a bed, a balancing frame with a saw shaft and an electric motor.

Известен также круглопильный станок, включающий станину, планетарный механизм надвигания, балансирную раму с пильным валом и электродвигателем, имеющим два выходных конца, один из которых связан передачей с пильным валом, а на втором жестко закреплена шестерня-саттелит и шарнирно - водило планетарного механизма надвигания, центральные колеса внешнего и внутреннего зацеплений снабжены шкивами и тормозами. A circular saw is also known, including a bed, a planetary thrust mechanism, a balancing frame with a saw shaft and an electric motor having two output ends, one of which is connected by a transmission with a saw shaft, and the gear-satellite and the articulated carrier of the planetary thrust mechanism are rigidly fixed on the second, central wheels of external and internal gears are equipped with pulleys and brakes.

Недостатком известного станка является узкий диапазон согласования скорости резания и скорости надвигания, зависящий от геометрических и физико-механических параметров предмета труда. A disadvantage of the known machine is a narrow range of coordination of cutting speed and speed of thrust, depending on the geometric and physico-mechanical parameters of the subject of labor.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей за счет использования механизма согласования центробежной муфты сцепления. The objective of the invention is the expansion of technological capabilities through the use of the coordination mechanism of a centrifugal clutch.

Указанная цель достигается тем, что в центробежной муфте сцепления, состоящей из ведущей и ведомой полумуфт, масса колодок подбирается таким образом, что при частоте вращения пильного вала, соответствующей заданной скорости резания, происходит полное сцепление ведущей и ведомой полумуфт, а при частоте вращения пильного вала, соответствующей минимально допустимой скорости резания, происходит полное отключение муфты сцепления. This goal is achieved by the fact that in a centrifugal clutch consisting of a leading and driven half coupling, the mass of blocks is selected so that when the rotational speed of the saw shaft corresponding to a given cutting speed, the leading and driven half couplings are fully engaged, and when the rotational speed of the saw shaft corresponding to the minimum allowable cutting speed, the clutch is completely disconnected.

На фиг.1 показан круглопильный станок, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Figure 1 shows a circular saw machine, a General view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Круглопильный станок включает станину 1, балансирную раму 2 с пильным валом 3 и электродвигателем 4, выходной конец которого связан с пильным валом 3 передачей 5 и через центробежную муфту сцепления 6 с шестерней-саттелитом 7 планетарного механизма надвигания 8, корпус которого жестко закреплен на балансирной раме 2, выходные валы центрального колеса внутреннего зацепления 9 и центрального колеса внешнего зацепления 10 снабжены тормозами 11 и 12 соответственно. Центробежная муфта сцепления 6 состоит из ведущей 13 и ведомой 14 полумуфт, колодок 15. Станок содержит также дисковую пилу 16. The circular saw includes a bed 1, a balancing frame 2 with a saw shaft 3 and an electric motor 4, the output end of which is connected to the saw shaft 3 by a gear 5 and through a centrifugal clutch 6 with a gear-satellite 7 of the planetary sliding mechanism 8, the body of which is rigidly fixed to the balancing frame 2, the output shafts of the central wheel of internal gearing 9 and the central wheel of external gearing 10 are provided with brakes 11 and 12, respectively. The centrifugal clutch 6 consists of a leading 13 and a driven half coupling halves, pads 15. The machine also contains a circular saw 16.

Круглопильный станок работает следующим образом. При включении электродвигателя 4 крутящий момент передается через передачу 5 к пильному валу 3 и через центробежную муфту сцепления 6 к планетарному механизму надвигания 8. В этот момент тормоза 11 и 12 расторможены. Sawing machine operates as follows. When the motor 4 is turned on, the torque is transmitted through gear 5 to the saw shaft 3 and through the centrifugal clutch 6 to the planetary thrust mechanism 8. At this point, the brakes 11 and 12 are released.

Масса колодок 15 подбирается таким образом, что при частоте вращения пильного вала 3, соответствующей заданной скорости резания, происходит полное сцепление ведущей и ведомой полумуфт, а при частоте вращения пильного вала 3, соответствующей минимально допустимой скорости резания, происходит полное отключение центробежной муфты сцепления 6. The mass of the pads 15 is selected in such a way that at a rotational speed of the saw shaft 3 corresponding to a given cutting speed, the leading and driven coupling halves are fully engaged, and at a rotational speed of the saw shaft 3 corresponding to the minimum permissible cutting speed, the centrifugal clutch 6 is completely disconnected.

Для осуществления надвигания пилы на распиливаемый материал включают тормоз 11. При этом шестерня-саттелит 7 начинает набегать на центральное колесо внутреннего зацепления 9, и балансирная рама 2 с пильным валом 3 поворачивается. To push the saw over the sawed material, the brake 11 is applied. In this case, the gear-gear 7 starts to run on the central internal gear 9, and the balancing frame 2 with the saw shaft 3 is rotated.

При снижении скорости резания из-за изменения физико-механических свойств древесины передаваемый момент сил в муфте будет изменяться в зависимости от частоты вращения пильного вала по параболе. With a decrease in cutting speed due to changes in the physicomechanical properties of wood, the transmitted moment of forces in the coupling will change depending on the frequency of rotation of the saw shaft along the parabola.

Работа центробежной муфты основана на действии центробежной силы F на груз массой m, которая прижимается к наружной обечайке ведомой полумуфты, приводя ее во вращение. The operation of the centrifugal clutch is based on the action of the centrifugal force F on a load of mass m, which is pressed against the outer shell of the driven coupling half, turning it into rotation.

F = m • a,
где
a - ускорение, обратное центростремительному, равное a = ω²•r ,
тогда F = m•r•ω²,
где
m и r - константы, которые рассчитываются от имеющихся сил резания, а ω² - угловая скорость, которая меняется в зависимости от сил резания.F = m • a,
Where
a is the inverse of the centripetal acceleration equal to a = ω ² • r,
then F = m • r • ω ² ,
Where
m and r are constants that are calculated from the available cutting forces, and ω ² is the angular velocity, which varies depending on the cutting forces.

Механизм работы выглядит следующим образом: при увеличении сил резания при определенной мощности будет происходить падение окружной, а следовательно, и угловой скорости ω, которая является аргументом в квадрате, определяющим величину F. Уменьшение F приведет к проскальзыванию центробежной муфты, а следовательно, к уменьшению скорости подачи. В результате в системе установится оптимальное равновесие скорости резания и скорости подачи, т.е. предложенная система способна в широких пределах выбрать оптимальный режим резания, адаптивно настраиваясь в зависимости от изменения физико-механических свойств обрабатываемого материала. The mechanism of operation is as follows: with an increase in cutting forces at a certain power, the peripheral and, consequently, angular velocity ω will fall, which is the squared argument that determines the value of F. A decrease in F will cause the centrifugal clutch to slip and, consequently, to reduce the speed filing. As a result, the system will establish the optimal balance of cutting speed and feed rate, i.e. the proposed system is able to widely choose the optimal cutting mode, adaptively adjusting depending on changes in the physicomechanical properties of the processed material.

Обратный ход балансирной рамы 2 с пильным валом 3 после распиловки лесоматериала 17 осуществляется отключением тормоза 11 и одновременным включением тормоза 12. При этом шестерня-саттелит 7 начинает набегать на центральное колесо внешнего зацепления 10 и, когда балансирная рама 2 возвращается в начальное положение, тормоз 12 отключается. The reverse stroke of the balancing frame 2 with the saw shaft 3 after sawing timber 17 is carried out by disengaging the brake 11 and simultaneously applying the brake 12. In this case, the gear-gear 7 starts to run onto the central wheel of external gearing 10 and, when the balancing frame 2 returns to its initial position, the brake 12 disconnected.

Таким образом, при уменьшении скорости резания центробежная муфта сцепления 6 начинает работать с проскальзыванием, а при достижении минимально допустимой скорости резания отключается полностью. Этим осуществляется саморегулирование скорости подачи в зависимости от физико-механических свойств древесины при перерезании лесоматериала. Thus, with a decrease in cutting speed, the centrifugal clutch 6 starts to slip, and when the minimum allowable cutting speed is reached, it turns off completely. This provides for self-regulation of the feed rate depending on the physicomechanical properties of the wood when cutting timber.

Применение данного механизма саморегулирования позволяет снизить потребляемую мощность, что ведет к повышению производительности в 1,3 раза, повысить качество пропила. Предложенная система адаптивного саморегулирования применима во всех типах станков, где движение подачи осуществляется от привода главного режущего движения. The use of this self-regulation mechanism allows to reduce power consumption, which leads to a 1.3-fold increase in productivity, and an increase in the quality of cut. The proposed adaptive self-regulation system is applicable in all types of machines where the feed movement is from the drive of the main cutting movement.

Claims

A circular saw, including a bed, a balancing frame with a saw shaft and an electric motor, the output end of which is connected with a saw shaft and a satellite gear of a planetary thrust mechanism, the housing of which is rigidly fixed to the balancing frame, and the output shafts of the central external gearing wheel and the central internal gearing wheel planetary thrust mechanism equipped with brakes, characterized in that the machine is equipped with a centrifugal clutch mounted between the drive of the saw mechanism and planetary gear thrusting.