RU2313448C2

RU2313448C2 - Frame saw

Info

Publication number: RU2313448C2
Application number: RU2006103134/03A
Authority: RU
Inventors: В чеслав Геннадьевич Лукин (RU); Вячеслав Геннадьевич Лукин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Инструмент" (ЗАО "Инструмент")
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-12-27
Also published as: RU2006103134A

Abstract

FIELD: wood-working industry; other industries; production of the circular saw machines for lengthwise sawing of the logs.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the sawing machines with the circular saws used for lengthwise sawing of the logs. The frame saw contains the central section with the teeth and the side planes located at the sharp angle between them, and the end sections of the saw blade with the fixed on them abutment bars, which adjoins to the side planes. The central part of the saw blade in its cross section has the form of the isosceles trapezium transforming in the shape of the rectangle on the end parts. At that the angle between the side planes of the end section and the central section lays within the interval of α = 0.1°÷ 0.5°. The invention diminishes the saw blade friction in the sawing slit and increases the saw blade strength.

EFFECT: the invention ensures the reduced saw blade friction in the sawing slit and increases the saw blade strength.

7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к инструментальной технике, а именно к пилам для продольной распиловки древесины.The invention relates to instrumental techniques, namely to saws for longitudinal sawing of wood.

Известна пила рамная [1], которая имеет пильное полотно, прямоугольное в поперечном сечении с параллельными боковыми плоскостями, центральным участком с зубьями и концевыми участками с закрепленными на них планками, имеющие скошенные торцевые плоскости, служащие для передачи на полотно силы предварительного натяжения со стороны натяжного устройства рамы и силы резания, действующей на полотно через зубья со стороны распиливаемой древесины при продольной распиловке.Known frame saw [1], which has a saw blade, rectangular in cross section with parallel side planes, a central section with teeth and end sections with planks fixed to them, having beveled end planes that serve to transmit pre-tension forces to the blade from the tension side the device frame and cutting force acting on the blade through the teeth from the side of the sawn wood during longitudinal sawing.

Преимущество такой пилы - невысокая трудоемкость изготовления полотна со стандартизованными размерами как полотна в целом, так и зубьев на серийно производимом оборудовании. Зубья такой пилы или разведены, или имеют плющение для увеличения их ширины при вершинах.The advantage of such a saw is the low laboriousness of manufacturing a blade with standardized dimensions of both the blade as a whole and the teeth on commercially available equipment. The teeth of such a saw are either bred or have flattening to increase their width at the tops.

Основные недостатки такой пилы - необходимость разводки или плющения зубьев, высокая шероховатость поверхности древесины при пилении рамными пилами с разведенными зубьями.The main disadvantages of such a saw are the need for setting or flattening the teeth, the high roughness of the wood surface when sawing with frame saws with diluted teeth.

Известно пильное полотно для распиловки древесины, имеющее боковые плоскости, наклоненные под острым углом одна к другой в сторону, противоположную зубчатой стороне [2]. Заявленный технический результат - уменьшение сопротивления движению пилы, использование пилы без разводки зубьев. Недостатки данного пильного плотна следующие: отсутствие ограничения в величине острого угла приводит к заострению тыльной стороны пилы, к появлению на острой части концентраторов напряжений, к существенному ослаблению площади поперечного сечения, что при заданном предварительном и рабочем натяжении полотна вызовет его преждевременное разрушение или приведет к существенному снижению ресурса пилы.Known saw blade for sawing wood, having side planes, inclined at an acute angle to one another to the side opposite the toothed side [2]. The claimed technical result is a reduction in resistance to movement of the saw, the use of a saw without wiring teeth. The disadvantages of this saw are dense as follows: the absence of a limit in the sharp angle leads to a sharpening of the back of the saw, to the appearance of stress concentrators on the sharp part, to a significant weakening of the cross-sectional area, which, for a given preliminary and working tension of the blade, will cause its premature destruction or lead to significant reduced resource saw.

Известно пильное полотно трапецеидальное в поперечном сечении, со стороны широкого основания которого нарезаны зубья. При таком полотне не требуется разводка зубьев [3]. Недостаток этого пильного полотна в том, что оно имеет трапецеидальное сечение по всей его длине, что существенно увеличивает трудоемкость изготовления при использовании такой конструкции в рамной пиле, приводимой в движение через планки, закрепляемые на концах полотна, рабочие плоскости которых контактируют с плоскостями захватов и должны быть параллельными боковым плоскостям пилы.A trapezoidal saw blade is known in cross section, from the wide base of which teeth are cut. With such a blade, tooth alignment is not required [3]. The disadvantage of this saw blade is that it has a trapezoidal section along its entire length, which significantly increases the complexity of manufacturing when using such a design in a frame saw, driven through planks fixed to the ends of the blade, the working planes of which are in contact with the gripping planes and should be parallel to the side planes of the saw.

Известна пила для распиловки древесины, у которой пильное полотно имеет клиновидную форму в поперечном сечении с углом клина 2-5°, зубья выполнены на утолщенной стороне полотна. Указанная величина угла в совокупности со сквозными выборками, выполненными на боковых плоскостях полотна, обеспечивает удаление стружки из пропила как вдоль, так и поперек полотна [4, 5]. Существенные недостатки данной пилы следующие: угол 2-5° велик для тонкого полотна рамной пилы, так как приводит к существенному уменьшению площади ее поперечного сечения, что недопустимо, так как рамная пила нагружается значительной силой предварительного натяжения (80-90 кН), выборки на боковых плоскостях полотна рамной пилы недопустимы при небольшой толщине полотна (2-3,2 мм), необходимой для уменьшения ширины продольного пропила, и ширине полотна до 180 мм. Выполнение выборок потребует увеличения толщины полотна для сохранения его прочности и приведет к увеличению ширины пропила и значительным потерям древесины при распиловке. Кроме того, данная конструкция пилы характеризуется высокой трудоемкостью изготовления.Known saw for sawing wood, in which the saw blade has a wedge-shaped cross-section with a wedge angle of 2-5 °, the teeth are made on the thickened side of the blade. The specified value of the angle, in conjunction with through samples made on the lateral planes of the blade, allows removal of chips from the cut both along and across the blade [4, 5]. The significant disadvantages of this saw are as follows: an angle of 2-5 ° is large for a thin blade frame saw, as it leads to a significant reduction in its cross-sectional area, which is unacceptable, since the frame saw is loaded with a significant pre-tension force (80-90 kN), the lateral planes of the frame saw blade are unacceptable with a small blade thickness (2-3.2 mm) required to reduce the length of the longitudinal cut, and the blade width to 180 mm. Sampling will require an increase in the thickness of the blade to maintain its strength and will lead to an increase in the width of cut and significant losses of wood during sawing. In addition, this design of the saw is characterized by the high complexity of manufacturing.

Техническая задача изобретения - снижение трения и шероховатости поверхности при продольной распиловке древесины, уменьшение трудоемкости изготовления рамной пилы.The technical task of the invention is to reduce friction and surface roughness during longitudinal sawing of wood, reducing the complexity of manufacturing a frame saw.

Техническая задача решена в изобретении пилы рамной, имеющей центральный участок полотна с зубьями и с боковыми плоскостями, расположенными под острым углом между ними, и концевые участки полотна с закрепленными на них опорными планками, примыкающими к боковым плоскостям, при этом центральный участок полотна имеет в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции, переходящую в форму прямоугольника на концевых участках. Угол между боковыми плоскостями концевого и центрального участка находится в интервале α=0,1÷0,5°. Предпочтительное значение величины угла - 0,2÷0,3°.The technical problem is solved in the invention of a frame saw having a central section of the blade with teeth and with lateral planes located at an acute angle between them, and end sections of the blade with supporting strips fixed to them, adjacent to the lateral planes, while the central section of the blade has a transverse the cross-section is the shape of an isosceles trapezoid, turning into a rectangle in the end sections. The angle between the lateral planes of the end and central sections is in the range α = 0.1 ÷ 0.5 °. The preferred value of the angle is 0.2 ÷ 0.3 °.

Для исключения увода пилы при продольном пилении разность отклонений углов между боковыми плоскостями концевого и центрального участков находится в интервале 1÷3', а отклонение от перпендикулярности режущих кромок зуба и боковых плоскостей концевых участков не превышает 3'. Толщина полотна на концевых участках должна быть не менее средней толщины полотна на центральном участке.To exclude saw cutting during longitudinal sawing, the difference between the deviations of the angles between the side planes of the end and central sections is in the range of 1 ÷ 3 ', and the deviation from the perpendicularity of the cutting edges of the tooth and the side planes of the end sections does not exceed 3'. The thickness of the web at the end sections should not be less than the average thickness of the web at the central section.

При толщине полотна концевых участков меньшей, чем средняя толщина полотна на центральном участке, более вероятны поломки пилы и остановка пилорамы для замены пил вследствие среза заклепок или обрыва полотна в области концевых участков.If the thickness of the blade of the end sections is less than the average thickness of the blade in the central section, breakage of the saw and stopping of the sawmill for replacing the saws due to rivets cut or blade breakage in the area of the end sections are more likely.

Для увеличения прочности пилы без повышения трудоемкости ее изготовления толщина полотна на концевых участках должна быть равна ширине режущей кромки зуба.To increase the strength of the saw without increasing the complexity of its manufacture, the thickness of the blade at the end sections should be equal to the width of the cutting edge of the tooth.

На фиг.1 показана пила рамная, на фиг.2 - горизонтальная проекция пилы, показанной на фиг.1, на фиг.3 - сечение полотна (А-А на фиг.1) с толщиной концевых участков, равной ширине режущей кромки зуба, на фиг.4 - сечение полотна с толщиной концевых участков, равной средней толщине полотна на центральном участке.Figure 1 shows a frame saw, figure 2 is a horizontal projection of the saw shown in figure 1, figure 3 is a section of the blade (aa in figure 1) with a thickness of the end sections equal to the width of the cutting edge of the tooth, figure 4 is a section of the web with a thickness of the end sections equal to the average thickness of the web in the Central section.

Пила состоит из полотна 1 с зубьями 2 (фиг.1, 2) на центральном участке 3, планок 4, закрепленных заклепками 5 на концевых участках 6 полотна 1. Боковые плоскости 7 полотна 1 параллельны между собой на концевых участках 6 и образуют прямоугольник вместе с перпендикулярными им зубчатой 8 и тыльной 9 сторонами пилы. На центральном участке 3 боковые плоскости 10 расположены под углами α₁ и α₂ к боковым плоскостям 7 (фиг.3) и образуют в поперечном сечении центрального участка, проходящем через режущую кромку 11 зуба 2, трапецию 12, которая должна быть равнобедренной при равенстве углов α₁=α₂, обеспечиваемом при изготовлении полотна пилы. Разность углов (α₁-α₂) не должна превышать 3'. Режущая кромка 11 должна быть перпендикулярна боковым плоскостям 7; отклонение от перпендикулярности режущих кромок к боковым плоскостям не должно превышать 3'. При абсолютной величине |α₁-α₂| более 3' появляется искривление пропила, зажатие пилы, существенное увеличение силы трения, разогрев полотна, снижение сил предварительного натяжения, потеря устойчивости и возможно разрушение пилы. Достижение величины разности |α₁-α₂|, меньшей 1', весьма трудоемко, поэтому устанавливается значение |α₁-α₂|=1'÷3'. То же явление искривления пропила возникает при одностороннем отклонении режущей кромки зубьев от перпендикулярности боковым плоскостям концевых участков более 3'.The saw consists of a blade 1 with teeth 2 (1, 2) on the central section 3, strips 4, fixed with rivets 5 at the end sections 6 of the blade 1. The lateral planes 7 of the blade 1 are parallel to each other at the end sections 6 and form a rectangle together with perpendicular to them gear 8 and back 9 sides of the saw. In the central section 3, the lateral planes 10 are located at angles α ₁ and α ₂ to the lateral planes 7 (Fig. 3) and form in a cross section of the central section passing through the cutting edge 11 of tooth 2, a trapezoid 12, which should be isosceles if the angles are equal α ₁ = α ₂ provided in the manufacture of the saw blade. The difference in angles (α ₁ -α ₂ ) should not exceed 3 '. The cutting edge 11 should be perpendicular to the lateral planes 7; the deviation from the perpendicularity of the cutting edges to the lateral planes should not exceed 3 '. When the absolute value of | α ₁ -α ₂ | more than 3 'there is a curvature of the cut, clamping of the saw, a significant increase in the friction force, heating of the blade, reduction of the pre-tension forces, loss of stability and possible destruction of the saw. Achieving the difference value | α ₁ -α ₂ | less than 1 'is very laborious, therefore, the value | α ₁ -α ₂ | = 1' ÷ 3 'is set. The same phenomenon of curvature of the cut occurs when a unilateral deviation of the cutting edge of the teeth from the perpendicularity to the side planes of the end sections of more than 3 '.

Толщина полотна на концевых участках определяется по условию (фиг.4): в_з≥δ_п≥δ_с,The thickness of the web at the end sections is determined by the condition (figure 4): in _s ≥δ _p ≥δ _s ,

где δ_п - толщина полотна на концевых участках,where δ _p - the thickness of the web at the end sections,

δ_с - средняя толщина полотна на центральном участке,

,δ _with - the average thickness of the canvas in the Central section,

,

δ_Т - толщина полотна на тыльной стороне,δ _T - the thickness of the canvas on the back side,

в_з - ширина режущей кромки зуба.in _h - the width of the cutting edge of the tooth.

После установки в раму пильного станка (не показан) каждая рамная пила подвергается предварительному натяжению силой 80-90 кН, а при резании древесины возникает сила резания 50-60 кН (для пилы с шириной полотна 180 мм). Величина силы резания может существенно зависеть от силы трения, действующей при пилении со стороны древесины на боковые плоскости 10 центрального участка 3 пильного полотна 1. При трапециевидной форме поперечного сечения пилы на центральном участке 3 сила трения уменьшается в зависимости от величины углов α₁, α₂ (фиг.3), но с увеличением углов α₁, α₂ возникает возможность появления криволинейного продольного пропила в древесине, при котором сила трения существенно возрастает и появляются дефекты поверхности на изделиях (доска, брус), а также возможен срез заклепок крепления планок или обрыв пилы.After installing a saw machine (not shown) in the frame, each frame saw is subjected to a preliminary tension of 80-90 kN, and when cutting wood, a cutting force of 50-60 kN occurs (for a saw with a blade width of 180 mm). The magnitude of the cutting force can significantly depend on the friction force acting when sawing from the side of the wood on the side planes 10 of the central section 3 of the saw blade 1. When the trapezoidal cross-sectional shape of the saw on the central section 3, the friction force decreases depending on the magnitude of the angles α ₁ , α ₂ (figure 3), but with an increase in the angles α ₁ , α ₂ there is the possibility of a curved longitudinal cut in the wood, in which the friction force increases significantly and surface defects appear on the products (board, beam), and it is also possible to cut rivets for fastening the slats or break the saw.

Испытания рамной пилы, изготовленной в соответствии с изобретением, показали, что диапазон углов α₁ и α₂, при которых не появляется криволинейный пропил, а сила трения соответственно уменьшается, находится в интервале 0,15÷0,5°. Предпочтительный диапазон величин углов - 0,2÷0,3°.Tests of a frame saw made in accordance with the invention showed that the range of angles α ₁ and α ₂ at which curved cut does not appear, and the friction force decreases accordingly, is in the range of 0.15 ÷ 0.5 °. The preferred range of angles is 0.2 ÷ 0.3 °.

При патентно-информационном исследовании рамные пилы с заявленными новыми признаками не обнаружены, т.е. изобретение соответствует критерию "новизна".In a patent information study, frame saws with the claimed new features were not found, i.e. the invention meets the criterion of "novelty."

Новые отличительные конструктивные признаки пилы рамной по изобретению не следуют из уровня техники, а полученные результаты изготовления и испытаний рамных пил при разных параметрах, характеризующих их конструкцию, и выбора лучших значений этих параметров, подтверждают соответствие технического решения критерию "изобретательский уровень".New distinctive design features of a frame saw according to the invention do not follow from the prior art, and the results of manufacturing and testing frame saws with different parameters characterizing their design and choosing the best values for these parameters confirm the technical solution meets the criterion of "inventive step".

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ 5524-75.1. GOST 5524-75.

2. Патент RU 2060876 от 19.05.93.2. Patent RU 2060876 from 05.19.93.

3. Заявка DE 4142880 от 23.12.91.3. Application DE 4142880 from 12.23.91.

4. SU 1341032 от 27.02.84.4. SU 1341032 dated 02.27.84.

5. US 2735458 от 27.04.51.5. US 2735458 dated 04/27/51.

Claims

1. Saw frame, having a Central section of the blade with teeth and with lateral planes located at an acute angle between them, and the end sections of the blade with fixed support strips adjacent to the side planes, characterized in that the central portion of the blade has a cross section the shape of the isosceles trapezoid, turning into a rectangle in the end sections, and the angle between the lateral planes of the end and central sections is in the range α = 0.1 ÷ 0.5 °.

2. Saw according to claim 1, characterized in that the preferred angle α = 0.2 ÷ 0.3 °.

3. Saw according to claim 1, characterized in that the difference between the deviations of the angles between the lateral planes of the end and central sections is in the range 1-3 ′.

4. Saw according to claim 1, characterized in that the deviation from the perpendicularity of the cutting edges of the tooth and the lateral planes of the end sections does not exceed 3 ′.

5. The saw according to claim 1, characterized in that the thickness of the blade at the end sections is not less than the average thickness of the blade in the central section.

6. Saw according to claim 1, characterized in that the thickness of the blade at the end sections is equal to the average thickness of the blade in the central section.

7. Saw according to claim 1, characterized in that the thickness of the blade at the end sections is equal to the width of the cutting edge of the tooth.