RU2458788C1

RU2458788C1 - Aerostatic spring guide of band saw

Info

Publication number: RU2458788C1
Application number: RU2011110228/13A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Федорович Прокофьев (RU); Геннадий Федорович Прокофьев; Михаил Васильевич Дербин (RU); Михаил Васильевич Дербин; Василий Михайлович Дербин (RU); Василий Михайлович Дербин
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-08-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to woodworking industry. Proposed guide comprises flexible case with flat work surface. Elastic controlled stiffness element is arranged between support base and guide flexible part, on saw pulley side.

EFFECT: higher efficiency under various operating conditions.

1 dwg

Description

Изобретение относится к лесопильному оборудованию, а именно к конструкции направляющей пилы ленточнопильного станка.The invention relates to sawmill equipment, namely, to the design of a guide saw of a band saw.

Одним из основных показателей качества пиления древесины является точность размеров получаемых пиломатериалов. Она зависит от сил, действующих на пилу в процессе пиления, и способности пилы противодействовать этим силам - жесткости и устойчивости.One of the main indicators of the quality of wood sawing is the accuracy of the size of the resulting lumber. It depends on the forces acting on the saw during the sawing process, and the saw’s ability to counteract these forces — rigidity and stability.

Эффективным способом повышения жесткости и устойчивости ленточной пилы является применение направляющих, установленных над и под распиливаемым материалом. Направляющие могут быть двухсторонние, установленные с зазорами с двух сторон. Конструкция двухсторонних направляющих показана на рис.5.10 стр.101 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная промышленность, 1990. Двухсторонние направляющие просты по конструкции и для их изготовления не требуется дорогих теплостойких и износостойких материалов. Однако при установке направляющих с зазором устойчивость ленточных пил не меняется, а жесткость возрастает незначительно. Направляющие такого типа выполняют в основном роль ограничителей предельных отклонений пилы.An effective way to increase the rigidity and stability of the band saw is to use guides installed above and below the material to be sawn. Guides can be double-sided, installed with gaps on both sides. The design of double-sided guides is shown in Fig. 5.10 p. 101 in the book of G. Prokofiev. Intensification of wood sawing with frame and band saws. - M.: Forestry, 1990. Double-sided guides are simple in design and their manufacture does not require expensive heat-resistant and wear-resistant materials. However, when installing guides with a gap, the stability of the band saws does not change, and the rigidity increases slightly. Guides of this type mainly play the role of limiters of the maximum deviations of the saw.

Более эффективны односторонние отжимные направляющие, выставляемые на определенное расстояние Δ от линии, соединяющей наружные поверхности пильных шкивов, со стороны распиливаемого материала. Они сокращают свободную длину ленточной пилы и за счет этого повышают ее жесткость и устойчивость. Кроме этого, повышается точность движения ленточной пилы в зоне резания и устраняются колебания пилы. Конструкция плоских отжимных направляющих, выполненных в виде пластин, приведена на на рис.5.11,б стр.102 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная промышленность, 1990. Недостатком плоских отжимных направляющих является их высокая стоимость, т.к. материал направляющих должен обладать низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и теплостойкостью.More effective are single-sided squeezing rails, set at a certain distance Δ from the line connecting the outer surfaces of the saw pulleys, from the side of the material being cut. They reduce the free length of the band saw and thereby increase its rigidity and stability. In addition, the accuracy of the movement of the band saw in the cutting zone is increased and the oscillations of the saw are eliminated. The design of flat squeezing rails made in the form of plates is shown in Fig. 5.11, b p. 102 in the book of G. Prokofiev. Intensification of wood sawing with frame and band saws. - M .: Forest industry, 1990. The disadvantage of flat squeezing rails is their high cost, because guide material should have a low coefficient of friction, high wear resistance and heat resistance.

Для уменьшения трения пилы о направляющие можно заменить трение скольжения трением качения путем применения отжимных направляющих для ленточных пил в виде свободно вращающихся роликов. В этом случае уменьшаются трение и нагрев пил. Конструкция отжимных направляющих ленточных пил, выполненных в виде свободно вращающихся роликов, приведена на рис.5.11,в стр.102 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная промышленность, 1990.To reduce the friction of the saw against the guides, sliding friction can be replaced by rolling friction by using squeezing guides for band saws in the form of freely rotating rollers. In this case, the friction and heating of the saws are reduced. The design of squeezing guide rails of band saws, made in the form of freely rotating rollers, is shown in Fig. 5.11, in p. 102 in the book of G. Prokofiev. Intensification of wood sawing with frame and band saws. - M .: Forest industry, 1990.

Такого вида направляющие имеют следующие недостатки: требуется высокая точность изготовления и монтажа роликов с целью исключения их биения; предъявляются повышенные требования к подшипникам, работающим при больших частотах вращения и имеющих одностороннюю нагрузку; необходимо предотвратить налипание на их рабочую поверхность смолы и опилок; через определенное время работы роликов их поверхности изнашиваются и искажаются; при изгибе пилы на роликах возникают значительные напряжения, снижающие долговечность пилы. Из-за этих недостатков роликовые направляющие не нашли широкого применения в современных ленточнопильных станках.Such guides have the following disadvantages: high precision manufacturing and installation of rollers is required in order to exclude their runout; increased demands are placed on bearings operating at high speeds and having a one-sided load; it is necessary to prevent adhesion of resin and sawdust to their working surface; after a certain time of operation of the rollers, their surfaces wear out and distort; When the saw bends on the rollers, significant stresses occur that reduce the durability of the saw. Due to these shortcomings, roller guides are not widely used in modern band saws.

Значительно снизить трение полотна пилы о направляющие можно, если рабочие поверхности отжимных направляющих выполнить в виде аэростатических опор. Конструкция отжимной аэростатической направляющей ленточной пилы приведена на рис.5.15 стр.108 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная промышленность, 1990. От источника сжатого воздуха по воздухопроводу в полость направляющей подается сжатый воздух, который затем проходит через отверстия поддува, выполненные перпендикулярно рабочей поверхности направляющей, через микроканавку, зазор между рабочей поверхностью направляющей и пилой и истекает в атмосферу.It is possible to significantly reduce the friction of the saw blade against the guides if the working surfaces of the squeeze guides are made in the form of aerostatic supports. The design of the squeezing aerostatic guide for the band saw is shown in Fig. 5.15 p. 108 in the book of G. Prokofiev. Intensification of wood sawing with frame and band saws. - M .: Forest industry, 1990. Compressed air is supplied from the source of compressed air through the air duct into the guide cavity, which then passes through blowing holes made perpendicular to the guide working surface, through the micro-groove, the gap between the guide working surface and the saw expires into the atmosphere.

Достоинства отжимных аэростатических направляющих следующие: максимальное снижение трения пилы о направляющие; охлаждение пилы воздухом; отсутствие износа направляющих; не требуется дорогих тепло-износостойких материалов.Advantages of squeezing aerostatic guides are as follows: maximum reduction of saw friction on guides; saw air cooling; lack of wear of guides; no expensive heat-resistant materials are required.

Данный вид направляющих имеет недостаток. Направляющие (верхняя, установленная над распиливаемым материалом, и нижняя, установленная под распиливаемым материалом) должны иметь два участка: плоский - для обеспечения строго вертикального движения пилы и криволинейный переходный участок при переходе пилы с наклонного положения на вертикальное. Без переходного криволинейного участка на направляющих аэростатические опоры будут работать неэффективно.This type of guide has a drawback. The guides (the upper one, installed above the sawn material, and the lower one, installed under the sawed material) should have two sections: flat - to ensure strictly vertical movement of the saw and a curved transitional section when the saw moves from an inclined position to a vertical one. Without a transitional curved section on the guides, the aerostatic supports will work inefficiently.

Изготовить отжимные аэростатические направляющие с требуемой кривизной переходного участка невозможно, так как она зависит от нескольких переменных параметров ленточнопильного станка: толщины пилы, силы натяжения пилы, расстояния от направляющей до пильного шкива и величины выставки отжимных направляющих.It is impossible to produce squeeze aerostatic guides with the required curvature of the transition section, since it depends on several variable parameters of the band saw: saw thickness, saw tension force, distance from the guide to the saw pulley and the size of the exhibition of squeeze guides.

В патенте на изобретение №2366569 МПК В27В 13/10 корпус аэростатической направляющей выполнен из двух частей: одна часть, закрепленная на станине станка, - жесткая с плоской рабочей поверхностью, а другая, обращенная к пильному шкиву, - гибкая. Под давлением пилы гибкая часть направляющей деформируется, образуя переходную кривую с кривизной, близкой параметрам пилы, конструкции станка и условиям его работы.In the patent for invention No. 2366569 IPC V27V 13/10, the body of the aerostatic guide is made of two parts: one part, mounted on the machine bed, is rigid with a flat work surface, and the other, facing the saw pulley, is flexible. Under the pressure of the saw, the flexible part of the guide is deformed, forming a transition curve with a curvature close to the parameters of the saw, the design of the machine and its working conditions.

Эта конструкция отжимной аэростатической направляющей взята за прототип.This design of the squeezing aerostatic guide is taken as a prototype.

К недостатку ее следует отнести то, что ее упругая часть имеет определенную жесткость, которая для одних условий мала, а для других велика. Разнообразие условий работы ленточнопильных станков зависит от диаметров шкивов, расстояния от шкивов до направляющих, толщины, ширины и усилия натяжения пил.Its disadvantage is the fact that its elastic part has a certain stiffness, which is small for some conditions and great for others. The variety of operating conditions for band saws depends on the pulley diameters, the distance from the pulleys to the guides, the thickness, width and tension of the saw blades.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание более универсальной отжимной аэростатической направляющей, способной эффективно работать на различных ленточнопильных станках при разных условиях их эксплуатации. Это достигается тем, что между основанием станка и гибкой частью корпуса направляющей установлен упругий элемент с регулируемой жесткостью и исключена жесткая часть корпуса.The problem to which the invention is directed, is the creation of a more universal squeezing aerostatic guide, capable of working effectively on various band saws under different operating conditions. This is achieved by the fact that between the base of the machine and the flexible part of the guide body there is an elastic element with adjustable stiffness and the hard part of the body is excluded.

На чертеже показано предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Отжимная аэростатическая направляющая включает гибкий корпус 2, к рабочей поверхности которого по воздухопроводу 3 подведен сжатый воздух, образуя аэростатическую опору. Между основанием опоры 1 и гибким корпусом направляющей установлен упругий элемент 4 с регулируемой жесткостью.The squeezing aerostatic guide includes a flexible body 2, to the working surface of which compressed air is supplied through the air duct 3, forming an aerostatic support. Between the base of the support 1 and the flexible housing of the guide mounted elastic element 4 with adjustable stiffness.

Работает предложенная конструкция следующим образом. В зависимости от режимов пиления и требуемой точности размеров получаемых пиломатериалов основание 1 отжимной направляющей закрепляется на станине станка таким образом, что ее рабочая поверхность расположена на расстоянии Δ от линии, соединяющей наружные поверхности пильных шкивов со стороны распиливаемого материала. Нижняя направляющая не меняет своего положения по вертикали, а верхняя может перемещаться по вертикали в соответствии с изменением максимальной высоты пропила.The proposed design works as follows. Depending on the sawing conditions and the required dimensional accuracy of the resulting lumber, the base 1 of the squeezing guide is fixed on the machine bed so that its working surface is located at a distance Δ from the line connecting the outer surfaces of the saw pulleys from the side of the material being sawn. The lower guide does not change its vertical position, and the upper one can move vertically in accordance with the change in the maximum cut height.

Задается натяжение пилы и к ее рабочей поверхности направляющей подается по воздухопроводу 3 сжатый воздух, образуя аэростатическую опору. С помощью упругого элемента 4 производится прижим упругого корпуса аэростатической направляющей к пиле таким образом, чтобы прилегание аэростатической направляющей к пиле было равномерным с постоянным зазором, что обеспечивает минимальный расход воздуха.The tension of the saw is set and compressed air is supplied through its air duct 3 to its working surface, forming an aerostatic support. Using the elastic element 4, the elastic body of the aerostatic guide is pressed against the saw so that the fit of the aerostatic guide to the saw is uniform with a constant gap, which ensures minimal air consumption.

Предложенная конструкция обеспечивает эффективную работу отжимной аэростатической направляющей ленточнопильного станка.The proposed design ensures the efficient operation of the squeezing aerostatic guide of the band saw.

Claims

The squeezing aerostatic guide of the band saw, including a flexible body with a flat working surface, characterized in that between the base of the support and the flexible part of the guide on the side of the saw pulley there is an elastic element with adjustable stiffness.