RU2134638C1

RU2134638C1 - Apparatus for investigating dynamic rigidity of disk saw

Info

Publication number: RU2134638C1
Application number: RU98116922A
Authority: RU
Inventors: О.Г. Крупенников; С.А. Писарев; А.В. Киньшин
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 1999-08-20

Abstract

FIELD: device for investigating qualities of equipment used in stone working industry. SUBSTANCE: apparatus has disk saw, shaft, device for applying transverse and radial load to disk saw, pneumatic drives, carriage, mandrel for accommodating sample of material to be sawn. Transverse load applying device has intermediate member formed as mandrel. Radial load applying device has lever with one end pivotally connected to rocker arm and other end rigidly connected to sample material accommodating mandrel. Lever is movable in plane of disk saw. EFFECT: increased efficiency and provision for obtaining precise data. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для исследования работы дисковых пил, а именно для исследования их динамической жесткости, и может быть использовано в качестве вспомогательного оборудования камнеобрабатывающей промышленности. The invention relates to equipment for researching the operation of circular saws, namely to study their dynamic stiffness, and can be used as auxiliary equipment for the stone processing industry.

Известна установка для исследования динамической жесткости дисковых пил, включающая закрепленную на валу дисковую пилу и устройства для приложения к дисковой пиле поперечной и радиальной нагрузок, причем последнее выполнено в виде коромысла, взаимодействующего с корпусом пилы через промежуточный элемент [Стахиев Ю.М. Устойчивость и колебания плоских круглых пил. -М.: Лесная промышленность, 1977.- С. 152-156]. A known installation for studying the dynamic stiffness of circular saws, including a circular saw mounted on a shaft and devices for applying transverse and radial loads to the circular saw, the latter being made in the form of a rocker arm interacting with the saw body through an intermediate element [Stakhiev Yu.M. Stability and vibrations of flat circular saws. -M .: Forest industry, 1977.- S. 152-156].

К одной из причин, препятствующих достижению указанного ниже технического результата при использовании известной установки относится то, что в известной установке происходит трение пилы о пластинчатую пружину, содержащуюся в устройстве для приложения к дисковой пиле поперечной нагрузки, что вызывает перегрев и, как следствие, коробление корпуса пилы, особенно при больших скоростях вращения, в результате чего снижается точность получаемых результатов. Другой причиной, уменьшающей достоверность получаемых результатов, является нестабилизированное ступенчатое нагружение дисковой пилы с помощью разновесов. Кроме того, при работе такой установки отсутствует возможность исследования жесткости дисковых пил в реальных условиях процесса разрезания. One of the reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known installation is that in the known installation there is friction of the saw against a leaf spring contained in the device for applying a lateral load to the circular saw, which causes overheating and, as a result, warping of the case saws, especially at high speeds, as a result of which the accuracy of the results is reduced. Another reason that reduces the reliability of the results obtained is the unstabilized stepwise loading of a circular saw using weights. In addition, during the operation of such an installation, it is not possible to study the stiffness of circular saws in real conditions of the cutting process.

Наиболее близкой установкой того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является установка для исследования динамической жесткости дисковых пил, включающая закрепленную на валу дисковую пилу и устройства для приложения к дисковой пиле поперечной и радиальной нагрузок, снабженные пневмоприводами, причем устройство для приложения к дисковой пиле поперечной нагрузки смонтировано на подвижной каретке в плоскости, перпендикулярной плоскости дисковой пилы, а устройство для приложения к дисковой пиле радиальной нагрузки выполнено в виде коромысла, взаимодействующего с дисковой пилой через промежуточный элемент - оправку, предназначенную для размещения образца распиливаемого материала, принятая за прототип [А.с. N 874381 СССР, МКИ B 28 D 7/00]. The closest installation of the same purpose to the claimed invention in terms of features is an installation for studying the dynamic stiffness of circular saws, including a circular saw mounted on a shaft and devices for applying transverse and radial loads to the circular saw, equipped with pneumatic drives, and a device for applying to the transverse circular saw loads mounted on a movable carriage in a plane perpendicular to the plane of the circular saw, and a device for applying to the circular saw radially th load is made in the form of a rocker arm interacting with a circular saw through an intermediate element - a mandrel designed to accommodate a sample of the material being sawed, adopted as a prototype [A.S. N 874381 USSR, MKI B 28 D 7/00].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной установки, принятой за прототип, относится то, что в известной установке коромысло устройства для приложения к дисковой пиле радиальной нагрузки перемещает промежуточный элемент - оправку с распиливаемым материалом по дуговой траектории к режущей кромке дисковой пилы, что приводит к тому, что на режущую кромку пилы действует не только радиальная, но и поперечная нагрузка, в результате чего снижается точность результатов исследований, а устройство для приложения к корпусу пилы поперечной нагрузки не снабжено образцом распиливаемого материала, что снижает достоверность результатов исследований. For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known installation adopted as a prototype, the rocker device for applying a radial load to the circular saw in a known installation moves an intermediate element - a mandrel with the material to be sawed along the arc path to the cutting edge of the circular saw , which leads to the fact that not only the radial, but also the transverse load acts on the cutting edge of the saw, as a result of which the accuracy of the research results is reduced and the device for applying a lateral load to the saw body is not provided with a sample of the material to be sawed, which reduces the reliability of the research results.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Камнеобрабатывающая промышленность предъявляет высокие требования к дисковым пилам. Одним из важнейших параметров дисковых пил является динамическая жесткость. Для ее исследования используются различные установки, которые не позволяют достичь необходимой точности и достоверности результатов исследований. The stone industry places high demands on circular saws. One of the most important parameters of circular saws is dynamic stiffness. For its study, various settings are used that do not allow to achieve the necessary accuracy and reliability of the research results.

Технический результат - повышение точности и достоверности результатов исследований динамической жесткости дисковых пил. EFFECT: increased accuracy and reliability of research results of dynamic stiffness of circular saws.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная установка для исследования динамической жесткости дисковых пил включает закрепленную на валу дисковую пилу и устройства для приложения к дисковой пиле поперечной и радиальной нагрузок, снабженные пневмоприводами, причем устройство для приложения к дисковой пиле поперечной нагрузки смонтировано на подвижной каретке в плоскости, перпендикулярной плоскости дисковой пилы, а устройство для приложения к дисковой пиле радиальной нагрузки выполнено в виде коромысла, взаимодействующего с дисковой пилой через промежуточный элемент в виде оправки для размещения образца распиливаемого материала. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the known installation for studying the dynamic stiffness of circular saws includes a circular saw mounted on the shaft and devices for applying transverse and radial loads to the circular saw, equipped with pneumatic drives, and the device for applying lateral load to the circular saw is mounted on a movable carriage in a plane perpendicular to the plane of the circular saw, and a device for applying a radial load to the circular saw but as a rocker arm cooperating with the saw blade through an intermediate element in the form of the mandrel to accommodate sample material being cut.

Особенность заключается в том, что устройство для приложения к дисковой пиле поперечной нагрузки снабжено промежуточным элементом, выполненным в виде оправки для размещения образца распиливаемого материала и перемещающимся по направлению режущей кромке дисковой пилы, а устройство для приложения к дисковой пиле радиальной нагрузки снабжено рычагом, один конец которого шарнирно связан с коромыслом, а другой конец жестко связан с оправкой для размещения образца распиливаемого материала, причем рычаг перемещается в плоскости дисковой пилы. The peculiarity lies in the fact that the device for applying a transverse load to the circular saw is equipped with an intermediate element made in the form of a mandrel for placing a sample of the material to be sawed and moving in the direction of the cutting edge of the circular saw, and the device for applying the radial load to the circular saw is equipped with a lever, one end which is pivotally connected to the beam, and the other end is rigidly connected to the mandrel to accommodate a sample of the material to be sawed, and the lever moves in the plane of ly.

Введение в устройство для приложения к дисковой пиле радиальной нагрузки рычага, одним концом шарнирно связанного с коромыслом, а другим концом жестко связанного с оправкой для размещения образца распиливаемого материала, позволяет повысить точность результатов исследований за счет того, что рычаг с оправкой, перемещаясь в плоскости дисковой пилы, оказывает на ее режущую кромку только радиальное воздействие. Introduction to the device for applying to the circular saw a radial load of the lever, one end pivotally connected to the beam, and the other end rigidly connected to the mandrel to accommodate the sample of the material to be sawed, improves the accuracy of the research results due to the fact that the lever with the mandrel, moving in the plane of the disk saws, has only a radial effect on its cutting edge.

Применение в устройстве для приложения к дисковой пиле поперечной нагрузки промежуточного элемента в виде оправки с размещенным в ней образцом распиливаемого материала позволяет повысить достоверность результатов исследований за счет контакта режущей кромки дисковой пилы с образцом распиливаемого материала, реализуя, тем самым, процесс разрезания заготовки дисковой пилой. The use of a transverse load in the form of a mandrel with a sample of the material to be sawed in the device for applying a transverse load to the circular saw allows to increase the reliability of the research results due to the contact of the cutting edge of the circular saw with the sample of the material to be sawed, thereby realizing the process of cutting the workpiece with a circular saw.

Проведенный заявителем анализ уровня техника, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the level of technology carried out by the applicant, including the search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant’s technical result in the claimed device set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемой установки для исследования динамической жесткости дисковых пил. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. Описываемое изобретение не основано на изменении количественных признаков, представлении их во взаимосвязи, либо изменении их вида. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the inventive installation for studying the dynamic stiffness of circular saws. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant. The described invention is not based on a change in quantitative characteristics, their presentation in relationship, or a change in their appearance.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На чертеже изображен общий вид установки для исследования динамической жесткости дисковых пил. The drawing shows a General view of the installation for studying the dynamic stiffness of circular saws.

Установка состоит из закрепленной на валу 1 дисковой пилы 2 и устройств для приложения к дисковой пиле поперечной и радиальной нагрузок. Устройство для приложения к дисковой пиле поперечной нагрузки состоит из подвижной каретки 3, имеющей возможность перемещения по направляющим 4 в плоскости, перпендикулярной плоскости дисковой пилы, и закрепленной на ней оправки 5 с образцом распиливаемого материала 6. Устройство для приложения к дисковой пиле радиальной нагрузки выполнено в виде рычага 7, имеющего возможность перемещения по направляющим 8 в плоскости дисковой пилы. Один конец рычага 7 шарнирно связан с коромыслом 9, а другой конец жестко связан с оправкой 10 для размещения образца распиливаемого материала 11. The installation consists of a circular saw 2 mounted on the shaft 1 and devices for applying transverse and radial loads to the circular saw. A device for applying a transverse load to a circular saw consists of a movable carriage 3 having the ability to move along the guides 4 in a plane perpendicular to the plane of the circular saw, and a mandrel 5 fixed thereon with a sample of the material being sawed 6. A device for applying a radial load to the circular saw is made in in the form of a lever 7 having the ability to move along the guides 8 in the plane of a circular saw. One end of the lever 7 is pivotally connected to the beam 9, and the other end is rigidly connected to the mandrel 10 to accommodate a sample of the material to be sawed 11.

Для управления оправками 5 и 10 использованы пневмоприводы 12 и 13 с регуляторами давления 14 и 15. Пневмоприводы 12 и 13 запитываются от компрессора или пневмосети, которые на чертеже условно не показаны. Для контроля усилий нагружения использованы предварительно оттарированные манометры 16, включенные в систему пнемвоприводов 12 и 13. To control the mandrels 5 and 10, pneumatic actuators 12 and 13 with pressure regulators 14 and 15 were used. The pneumatic actuators 12 and 13 are powered by a compressor or pneumatic network, which are not conventionally shown in the drawing. To control the loading forces, pre-calibrated pressure gauges 16 are used, which are included in the pneumatic actuator system 12 and 13.

Установка снабжена приводом 17 для вращения дисковой пилы, регулируемого с помощью тиристорного преобразователя частоты 18. The installation is equipped with a drive 17 for rotating a circular saw, adjustable using a thyristor frequency converter 18.

Установка работает следующим образом. Дисковая пила 2 при помощи привода 17, управляемого тиристорным преобразователем частоты 18, разгоняется до заданного числа оборотов. Пневмопривод 13 перемещает коромысло 9, передавая движение шарнирно связанному с ним рычагом 7, который, перемещаясь по направляющим 8 в плоскости дисковой пилы, вводит в контакт с режущей кромкой 19 дисковой пилы оправку 10 с образцом распиливаемого материала 11, осуществляя только радиальное нагружение режущей кромки дисковой пилы, и тем самым, повышая точность результатов исследований. Каретка 3, приводимая в движение пневмоприводом 12, перемещается по направляющим 4, осуществляя поперечное нагружение режущей кромки дисковой пилы образцом распиливаемого материала 6, расположенном в оправке 5, повышая, таким образом, достоверность результатов исследований. Installation works as follows. Circular saw 2 using the drive 17, controlled by a thyristor frequency converter 18, accelerates to a predetermined speed. The pneumatic actuator 13 moves the beam 9, transmitting the movement of a lever 7 pivotally connected to it, which, moving along the guides 8 in the plane of the circular saw, makes a mandrel 10 with a sample of the material to be cut 11 in contact with the cutting edge 19 of the saw, carrying out only radial loading of the cutting edge of the disk saws, and thereby increasing the accuracy of research results. The carriage 3, driven by a pneumatic actuator 12, moves along the guides 4, transversely loading the cutting edge of the circular saw with a sample of the sawed material 6 located in the mandrel 5, thereby increasing the reliability of the research results.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой установки для исследования динамической жесткости дисковых пил следующей совокупностью условий:
- установка для исследования динамической жесткости дисковых пил, вопрошающая заявляемое изобретения при его осуществлении, предназначена для использования в камнеобрабатывающей промышленности, а именно на вспомогательных операциях технологического процесса резки;
- для заявленной установки для исследования динамической жесткости дисковых пил в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- установка для исследования динамической жесткости дисковых пил, воплощающая заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates that when using the inventive installation to study the dynamic stiffness of circular saws, the following set of conditions:
- installation for studying the dynamic stiffness of circular saws, asking the claimed invention when it is implemented, is intended for use in the stone processing industry, namely in auxiliary operations of the cutting process;
- for the inventive installation for studying the dynamic stiffness of circular saws as described in the independent claim, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date has been confirmed;
- installation for studying the dynamic stiffness of circular saws, embodying the claimed invention in its implementation, is able to achieve the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявляемого изобретения соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

Installation for studying the dynamic stiffness of circular saws, including a circular saw mounted on the shaft and devices for applying lateral and radial loads to the circular saw, equipped with pneumatic drives, the device for applying lateral load to the circular saw, mounted on a movable carriage in a plane perpendicular to the plane of the circular saw, and a device for applying a radial load to a circular saw is made in the form of a beam interacting with a circular saw through an intermediate element in the form mandrels for accommodating a sample of the material to be sawn, characterized in that the device for applying a lateral load to the circular saw is equipped with an intermediate element made in the form of a mandrel for accommodating the sample of the sawn material and moving towards the cutting edge of the circular saw, and the device for applying to the circular saw is radial the load is equipped with a lever, one end of which is pivotally connected to the beam, and the other end is rigidly connected to the mandrel to accommodate the sample of the material being sawed, whereby the lever moves in the plane of the circular saw.