RU2659245C1 - Method of log wood sawing with band saw swinging - Google Patents
Method of log wood sawing with band saw swinging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659245C1 RU2659245C1 RU2017133207A RU2017133207A RU2659245C1 RU 2659245 C1 RU2659245 C1 RU 2659245C1 RU 2017133207 A RU2017133207 A RU 2017133207A RU 2017133207 A RU2017133207 A RU 2017133207A RU 2659245 C1 RU2659245 C1 RU 2659245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- saws
- saw
- movement
- workpiece
- during
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 240000007829 Haematoxylum campechianum Species 0.000 title 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 12
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 9
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 4
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B1/00—Methods for subdividing trunks or logs essentially involving sawing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B3/00—Gang saw mills; Other sawing machines with reciprocating saw blades, specially designed for length sawing of trunks
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Sawing (AREA)
Abstract
Description
Способ пиления заготовок из древесины с качанием полосовых пил предназначен для продольного деления заготовок из древесины, в том числе для продольной распиловки пиловочника на брусья и доски, а также для распиловки брусьев на обрезные доски.The method of sawing wood blanks with swinging of band saws is intended for longitudinal division of wood blanks, including for longitudinal sawing of logs into beams and boards, as well as for sawing beams into edged boards.
Известен способ процесса пиления заготовок из древесины полосовыми пилами, в котором движение подачи осуществляется путем поступательного перемещения распиливаемой заготовки с равномерной скоростью, а главное движение выполняется циклически возвратно-поступательным перемещением пил от кривошипно-шатунного механизма с радиусом кривошипа R в перпендикулярном направлении к вектору скорости подачи заготовки по уравнениюA known method of the process of sawing billets from wood with band saws, in which the feed is carried out by translational movement of the sawn billet at a uniform speed, and the main movement is performed cyclically by reciprocating movement of the saws from the crank mechanism with the radius of the crank R in the perpendicular direction to the feed speed vector blanks by equation
где α - угол поворота кривошипа механизма перемещения пил.where α is the angle of rotation of the crank mechanism for moving the saws.
[Фонкин В.Ф. Лесопильные станки и линии. - М.: Лесная промышленность, 1979. - с. 56-57, рис. 4.2а, 4.3а, 4.3б].[Fonkin V.F. Sawing machines and lines. - M .: Forest industry, 1979. - p. 56-57, fig. 4.2a, 4.3a, 4.3b].
При этом каждый цикл перемещения пил содержит два равных по величине хода, один из которых рабочий ход, а другой - холостой. Во время рабочего хода длиной Н=2×R осуществляется срезание слоя древесины зубьями пилы толщиной (а), практически равный подаче на зуб (Sz), а во время холостого хода такой же длины, как и длина рабочего хода Н=2×R, происходит возвращение пилы в исходное первоначальное положение - начало рабочего хода.Moreover, each cycle of movement of the saws contains two equal in magnitude of stroke, one of which is a working stroke, and the other is idle. During a working stroke of length N = 2 × R, a layer of wood is cut by the teeth of a saw with a thickness of (a), almost equal to the feed per tooth (Sz), and during idling, the same length as the length of the working stroke is H = 2 × R, the saw returns to its original initial position - the beginning of the working stroke.
В этом случае время перемещения пил за рабочий ход и холостой ход равны между собой и поэтому перемещение заготовки за рабочий ход (Sop) равно перемещению заготовки за холостой ход (Sox). Следовательно, Sop=Sox и перемещение за цикл So=Sop+Sox.In this case, the travel time of the saws during the working stroke and the idle are equal to each other, and therefore the movement of the workpiece during the working stroke (Sop) is equal to the movement of the workpiece during the idle stroke (Sox). Consequently, Sop = Sox and movement for the cycle So = Sop + Sox.
Перемещение распиливаемой заготовки с равномерной скоростью за один цикл процесса пиления (мм/оборот) определяется по формулеThe movement of the workpiece to be sawed at a uniform speed per cycle of the sawing process (mm / revolution) is determined by the formula
В этом способе осуществления процесса полосовые пилы необходимо устанавливать с уклоном, теоретическая величина которого на величине хода пил равна половине перемещения заготовки за один цикл процесса пиления So, и составляет угол с вектором скорости движения пилIn this method of implementing the process, band saws must be installed with a slope, the theoretical value of which on the saw stroke is equal to half the movement of the workpiece in one cycle of the So sawing process, and makes an angle with the saw velocity vector
Анализ данного способа показывает, что подача на зуб во время рабочего хода изменяется относительно среднего значения в широких пределах от 0,7÷1,4 раза.The analysis of this method shows that the feed per tooth during the stroke varies relative to the average value over a wide range from 0.7 ÷ 1.4 times.
В связи с этим нагрузка на пилы изменяется в 2 раза, что оказывает отрицательное влияние на качество распиловки и на условиях работы пилы. Кроме того, в конце рабочего хода на дне пропила образуются ступеньки, которые препятствуют перемещению пил в начале холостого хода. Возникают дополнительные пиковые нагрузки на пилы, что вызывает необходимость использовать пилы с большей толщиной. Все это вызывает увеличение энергоемкости процесса и толщины полотна пилы, что увеличивает потери древесины в опилки.In this regard, the load on the saws changes 2 times, which has a negative impact on the quality of sawing and on the working conditions of the saw. In addition, at the end of the working stroke, steps are formed at the bottom of the cut that prevent the saws from moving at the beginning of idling. There are additional peak loads on the saws, which makes it necessary to use saws with a larger thickness. All this causes an increase in the energy intensity of the process and the thickness of the saw blade, which increases the loss of wood in sawdust.
Известен способ пиления, в котором в процессе пиления осуществляют дополнительное движение - качание пил в плоскости перемещения скорости подачи заготовки [Фонкин В.Ф. Лесопильные станки и линии. - М.: Лесная промышленность, 1979. - С. 56-57, рис. 4.2б, 4.3в, 4.3д, 4.3е]. Главная цель при этом - осуществить отвод пил от дна пропила в начале холостого хода. Для этого предлагается осуществлять дополнительное циклическое перемещение пилы в плоскости движения заготовки как за рабочий, так и за холостой ход по формулеA known method of sawing, in which in the process of sawing carry out additional movement - swing saws in the plane of movement of the feed speed of the workpiece [Fonkin V.F. Sawing machines and lines. - M .: Forest industry, 1979. - S. 56-57, Fig. 4.2b, 4.3c, 4.3d, 4.3e]. The main goal in this case is to carry out the removal of saws from the bottom of the cut at the beginning of idling. To do this, it is proposed to carry out additional cyclic movement of the saw in the plane of movement of the workpiece for both working and idling according to the formula
где r - радиус кривошипа механизма качания пил.where r is the radius of the crank of the swing mechanism of the saws.
Анализируя этот способ, оказалось, что в этом способе пиления заготовок из древесины с качанием полосовых пил достигается возможность исключить скобление зубьями пилы дна пропила в начале холостого хода, но в начале рабочего хода происходит увеличение максимального значения подачи на зуб. Это приводит к увеличению пиковых нагрузок на пилы и к ухудшению качества получаемых досок, особенно к ухудшению шероховатости поверхности пропила. В связи с этим необходимо увеличивать толщину пилы, что нежелательно. Все это приводит к тому, что следует снижать скорость подачи, что оказывает отрицательное влияние на производительность лесопильных рам.Analyzing this method, it turned out that in this method of sawing wood billets with swinging of band saws, it is possible to exclude the bottom sawing with teeth of the saw at the beginning of idling, but at the beginning of the working stroke there is an increase in the maximum feed rate per tooth. This leads to an increase in peak loads on the saws and to a deterioration in the quality of the resulting boards, especially to a deterioration in the roughness of the cut surface. In this regard, it is necessary to increase the thickness of the saw, which is undesirable. All this leads to the fact that it is necessary to reduce the feed rate, which has a negative impact on the performance of sawmills.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в обеспечении срезания слоя древесины зубом пилы во время рабочего хода равномерной толщины и исключении скобления зуба пилы с дном пропила заготовки в начале холостого хода.The technical result of the proposed technical solution is to ensure the cutting of the wood layer with a tooth of a saw during a working stroke of uniform thickness and the exclusion of scraping of the tooth of the saw with the bottom of the saw cut at the beginning of idling.
Это позволит создать благоприятные условия работы полосовых пил во время рабочего хода и обеспечить отвод пил от дна пропила в начале холостого хода. В этом случае толщину пил можно уменьшить, а угловые параметры зубьев пилы изменить. В результате энергоемкость процесса можно снизить на 30÷40%, а производительность процесса можно повысить в 1,5÷2,0 раза.This will create favorable working conditions for band saws during the working stroke and ensure that the saws are removed from the bottom of the cut at the beginning of idling. In this case, the thickness of the saws can be reduced, and the angular parameters of the teeth of the saw can be changed. As a result, the energy intensity of the process can be reduced by 30–40%, and the productivity of the process can be increased by 1.5–2.0 times.
Для достижения этого технического результата предлагается способ пиления заготовки из древесины полосовыми пилами, в котором движение подачи осуществляется путем поступательного перемещения распиливаемой заготовки с равномерной скоростью, а главное движение выполняется возвратно-поступательно циклически по уравнению y=R×(1-cosα), при этом каждый цикл перемещения пил содержит два равных по величине хода, один из которых рабочий ход, а другой - холостой, во время рабочего хода длиной H=2×R осуществляется срезание зубьями пилы слоя древесины толщиной практически равной подачи на зуб Sz, а во время холостого хода такой же длины, как и во время рабочего хода H, происходит возвращение пилы в исходное первоначальное положение - начало рабочего хода; кроме того, полосовые пилы, установленные с уклоном, теоретическая величина которого равна половине перемещения заготовки за один цикл, перемещают дополнительно в направлении вектора скорости подачи ϑs по эллиптической или каплевидной замкнутой кривой, с осью симметрии относительно главного движения пил как во время рабочего, так и холостого ходов по уравнениюTo achieve this technical result, a method for sawing a wood billet with band saws is proposed, in which the feed movement is carried out by translational movement of the sawed billet at a uniform speed, and the main movement is performed reciprocating cyclically according to the equation y = R × (1-cosα), while each saw movement cycle contains two strokes of equal magnitude, one of which is the working stroke and the other is idle, during the working stroke of length H = 2 × R, the wood teeth are cut with the teeth of the saw the thickness is almost equal to the feed per tooth Sz, and during idling of the same length as during the working stroke H, the saw returns to its original initial position - the beginning of the working stroke; in addition, band saws installed with a slope, the theoretical value of which is equal to half the movement of the workpiece in one cycle, is additionally moved in the direction of the feedrate velocity vector ϑs along an elliptical or teardrop-shaped closed curve, with an axis of symmetry relative to the main movement of the saws both during working and idle equation
где r - радиус кривошипа механизма качания пил, мм; i - передаточное отношение механизма качания пил, при этом во время рабочего хода дополнительное перемещение пил осуществляется по уравнениюwhere r is the radius of the crank of the swing mechanism of the saws, mm; i is the gear ratio of the swing mechanism of the saws, while during the stroke the additional movement of the saws is carried out according to the equation
где 
а во время холостого хода в начале пилы на величине главного движения пилы, равного шагу зуба t, отводят от дна пропила заготовки по уравнениюand during idling at the beginning of the saw, on the value of the main movement of the saw equal to the tooth pitch t, the workpiece is removed from the bottom of the saw according to the equation
а далее пилы на участке холостого хода от y=t до 2×R возвращают в исходное первоначальное положение цикла способа процесса, по прямой линии, определяемой по формулеand then the saws in the idle section from y = t to 2 × R are returned to the initial initial position of the process method cycle in a straight line determined by the formula
Для определения теоретической траектории дополнительного качания пил весь цикл пиления полосовыми пилами разделен на три части (фиг. 1):To determine the theoretical trajectory of the additional swing saws, the entire sawing cycle with band saws is divided into three parts (Fig. 1):
- участок резания - рабочий ход;- cutting area - working stroke;
- участок скобления зубьями пилы дна пропила - начальный период холостого хода;- the area of scraping the teeth of the bottom saw cut - the initial period of idle;
- участок свободного движения пил - середина и конец холостого хода.- section of free movement of saws - the middle and the end of idling.
Для выполнения этих условий необходимо, прежде всего, чтобы математическая модель описания движения зуба пилы в пропиле по горизонтали во время рабочего хода строго совпадала с математической моделью описания движения инструмента по вертикали. Кроме того, необходимо, чтобы выполнялось условие, при котором величина перемещения распиливаемой заготовки во время рабочего хода пил равна половине перемещения заготовки за один цикл процесса пиления, 
Уравнение траектории дополнительного движения полосовой пилы можно получить путем вычитания из уравнения движения зуба пилы в пропиле (1б) уравнения движения заготовки, осуществляемого с равномерной скоростью (1). Тогда получим математическую модель, описывающую качание полосовых пил во время рабочего ходаThe equation of the trajectory of the additional movement of the band saw can be obtained by subtracting from the equation of motion of the tooth of the saw in the cut (1b) the equation of motion of the workpiece, carried out with uniform speed (1). Then we get a mathematical model that describes the swing of the band saws during the stroke
Анализ уравнения (2) показывает, что полосовая пила во время рабочего хода относительно заготовки движется по кривой, представляющей собой половину восьмерки (фиг. 1), с осью симметрии относительно вектора скорости перемещения пил.An analysis of equation (2) shows that the band saw during the working stroke relative to the workpiece moves along a curve that is half the figure eight (Fig. 1), with the axis of symmetry relative to the saw travel speed vector.
Подачу на зуб можно определить, зная траектории движения двух соседних зубьев пилы, по выражению Sz=xc1-xc2.The tooth feed can be determined by knowing the motion paths of two adjacent saw teeth by the expression S z = x c1 -x c2 .
Траектория верхнего соседнего зуба пилы в пропиле определится по выражениюThe path of the upper adjacent saw tooth in the cut is determined by the expression
Траектория нижнего соседнего зуба пилы в пропиле определяется по выражениюThe path of the lower adjacent saw tooth in the cut is determined by the expression
Тогда подача на зуб будет равнаThen the feed per tooth will be equal
Таким образом, выражение (3б) показывает, что во время рабочего хода обеспечивается срезание слоя древесины равномерной толщины, равной подаче на зуб.Thus, the expression (3b) shows that during the working stroke the cutting of a layer of wood of uniform thickness equal to the feed per tooth is provided.
Если теперь движение пил во время холостого хода обеспечить также по уравнению (1б) (отсчет нуля от НМТ), то необходимо проверить отсутствие скобления зубьями пилы дна пропила. Глубина вдавливания зуба пилы в древесину в начале холостого хода определится по выражениюIf now the movement of the saws during idling is also ensured by equation (1b) (zero counting from the BDC), then it is necessary to check the absence of cutting of the bottom of the saw teeth with the teeth. The depth of the tooth tooth indentation into the wood at the beginning of idling is determined by the expression
Траектория движения зуба пилы в пропиле за холостой ход определится по формуле (отсчет нуля от НМТ):The path of the saw tooth in the cut for idle is determined by the formula (zero count from the BDC):
Траектория движения зуба пилы в пропиле во время рабочего хода определится по формулеThe path of the saw tooth in the cut during the stroke is determined by the formula
Тогда глубина вдавливания зуба пилы в древесину начале холостого хода будет равнаThen the depth of indentation of the saw tooth into the wood at the beginning of idling will be equal to
Максимальная глубина вдавливания зуба пилы в древесину наблюдается при y=t и будет равнаThe maximum depth of the tooth tooth indentation into the wood is observed at y = t and will be equal to
Таким образом, при перемещении пил во время холостого хода по уравнению (1б), с качанием полосовых пил по формуле (2), не обеспечивается исключение скобления зубьями пилы дна пропила. В конце рабочего хода на дне пропила образуются выступы (фиг. 2), которые оказывают препятствие перемещению зубьев пилы в начале холостого хода. Максимальная глубина вдавливания зуба пилы в древесину во время холостого хода равна подаче на зуб.Thus, when moving the saws during idling according to equation (1b), with the swing of the band saws according to the formula (2), the teeth are not scraped off by the teeth of the saw bottom. At the end of the working stroke, protrusions are formed at the bottom of the cut (Fig. 2), which impede the movement of the saw teeth at the beginning of idling. The maximum depth of indentation of the saw tooth into the wood during idle is equal to the feed per tooth.
Вывод уравнения качания полосовых пил на втором участке производим с учетом исключения скобления зубьями пилы дна пропила. Для выполнения этого условия необходимо, чтобы пилы дополнительно отводить от дна пропила на величину, равную глубине вдавливания зуба пилы в древесину во время холостого хода. Тогда движение пил на этом участке должно осуществляться по уравнению (начало координат в НМТ)We derive the swing equation for the band saws in the second section, taking into account the exclusion of the bottom cutting of the saw teeth. To fulfill this condition, it is necessary that the saws are additionally removed from the bottom of the cut by an amount equal to the depth of indentation of the tooth of the saw into the wood during idling. Then the movement of the saws in this section should be carried out according to the equation (the origin in the BDC)
Подставив в выражение (9) формулу (7), получимSubstituting formula (7) into expression (9), we obtain
Второй участок наблюдается при перемещении пил по вертикали от 0 до t (отсчет нуля от НМТ), и завершение этого участка соответствует углу поворота кривошипа, определяемому по выражениюThe second section is observed when moving the saws vertically from 0 to t (zero count from the BDC), and the completion of this section corresponds to the angle of rotation of the crank, determined by the expression
Следовательно, перемещение пилы в начале холостого хода необходимо осуществлять по уравнениюTherefore, the movement of the saw at the beginning of idling must be carried out according to the equation
На третьем участке перемещение пил происходит от t до 2×R (отсчет нуля от НМТ). Так как наблюдается зона свободного хода пил, то перемещение пилы в исходное верхнее положение (в верхнюю мертвую точку) целесообразно произвести по прямой линии (фиг. 1) через крайние точки: верхнюю M1(x1=0; y1=2R) и нижнюю M2(
илиor
Таким образом, получено уравнение движения полосовых пил на третьем участке.Thus, the equation of motion of the band saws in the third section is obtained.
Подставив в полученные формулы данные применительно к одноэтажным лесопильным рамам (R=200 мм, t=26 мм, So=10 мм, n=285 мин-1), получим графики перемещений полосовой пилы в плоскости движения заготовки во время рабочего и холостого ходов в зависимости от перемещения пилы по вертикали (фиг. 3) и в зависимости от угла поворота кривошипа (фиг. 4).Substituting in the formulas obtained the data for single-story saw frames (R = 200 mm, t = 26 mm, S o = 10 mm, n = 285 min -1 ), we obtain graphs of movements of the band saw in the plane of movement of the workpiece during working and idling depending on the vertical movement of the saw (Fig. 3) and depending on the angle of rotation of the crank (Fig. 4).
Анализ полученных уравнений и графиков позволяет сделать следующие выводы. Амплитуда качания пильной рамки во время рабочего хода сравнительно небольшая и для одноэтажных лесопильных рам составляет 5÷6% от посылки. Для более точного определения амплитуды качания пильной рамки во время рабочего хода находим первую производную от уравнения траектории движения пил и приравниваем ее к нулю, то естьAnalysis of the obtained equations and graphs allows us to draw the following conclusions. The swing amplitude of the saw frame during the working stroke is relatively small and for single-story saw frames is 5 ÷ 6% of the parcel. For a more accurate determination of the swing amplitude of the saw frame during the stroke, we find the first derivative of the saw path equation and equate it to zero, i.e.
Отсюда найдем значение угла поворота кривошипа, при котором амплитуда качания пильной рамки будет наибольшейFrom here we find the value of the crank angle at which the swing amplitude of the saw frame will be the largest
Подставив выражение (14а) в уравнение, описывающее перемещение во время рабочего хода (1а), получим формулу для определения максимальной амплитуды качания пилSubstituting expression (14a) into the equation describing the displacement during the stroke (1a), we obtain a formula for determining the maximum swing amplitude of saws
Таким образом, впервые аналитическим путем определена математическая модель дополнительного перемещения полосовых пил в плоскости перемещения заготовки, описывающая теоретическую траекторию качания пил, которая обеспечивает срезание слоя древесины зубом пилы во время рабочего хода равномерной толщины и исключение скобления зубьями пилы дна пропила во время холостого хода. В общем случае математическая модель траектории движения пил представляет собой замкнутую самопересекающуюся кривую, описываемую уравнениями (1а), (11) и (13) (фиг. 3 и фиг. 4).Thus, for the first time, the mathematical model of the additional movement of the band saws in the plane of movement of the workpiece was determined, which describes the theoretical trajectory of the swing of the saws, which ensures the cutting of the wood layer with the tooth of the saw during the working stroke of uniform thickness and the exclusion of the teeth cutting the bottom of the saw with the saw during idling. In the general case, the mathematical model of the saw trajectory is a closed self-intersecting curve described by equations (1a), (11) and (13) (Fig. 3 and Fig. 4).
Следует отметить, что такая математическая модель качания полосовых пил содержит три уравнения. В этой математической модели пилы следует перемещать следующим образом: в начале рабочего хода пилы необходимо отводить от дна пропила, затем, в середине половины хода, когда скорость движения пил по вертикали возросла и продолжает увеличиваться, пилы необходимо надвигать на заготовку, а в конце рабочего хода, когда скорость движения пил уменьшается, пилы необходимо отводить от дна пропила заготовки. В начале холостого хода пильную рамку необходимо снова также отводить от дна пропила на величину подачи на зуб на пути перемещения пил, равном шагу зубьев пилы. Далее пильную рамку следует переместить в верхнее крайнее положение хода пил (ВМТ).It should be noted that such a mathematical model for swinging band saws contains three equations. In this mathematical model, the saws should be moved as follows: at the beginning of the working stroke, the saws must be moved away from the bottom of the cut, then, in the middle of half the stroke, when the vertical speed of the saws has increased and continues to increase, the saws must be thrust onto the workpiece, and at the end of the working stroke when the speed of movement of the saws decreases, the saws must be removed from the bottom of the cut of the workpiece. At the beginning of idling, the saw frame must also be taken away from the bottom of the cut by the amount of feed per tooth along the path of movement of the saws, equal to the pitch of the teeth of the saw. Next, the saw frame should be moved to the upper end position of the saw travel (TDC).
Такая математическая модель описания перемещений полосовой пилы за рабочий и холостой ходы обеспечивает синхронизацию главного движения инструмента и движения подачи заготовки. Полученную математическую модель качания пил в плоскости перемещения заготовки можно назвать теоретической.Such a mathematical model for describing the movements of a band saw for working and idling provides synchronization of the main movement of the tool and the movement of the workpiece. The obtained mathematical model of swinging saws in the plane of movement of the workpiece can be called theoretical.
Однако, анализируя эти три уравнения, следует отметить, что выполнить их на практике довольно сложно.However, analyzing these three equations, it should be noted that it is rather difficult to implement them in practice.
Кроме того, во время холостого хода имеется точка перегиба. Главное, в этой математической модели впервые раскрыта синхронизация движения резания инструмента и движения подачи заготовки, при которой получается срезание слоя древесины зубом пилы равномерной толщины и достигается исключение скобления зубьями пилы дна пропила в начале холостого хода.In addition, there is an inflection point during idle. The main thing is that in this mathematical model, for the first time, the synchronization of the cutting movement of the tool and the movement of the workpiece feed is revealed, at which the cutting of the layer of wood with a saw tooth of uniform thickness is obtained and the scraping of the bottom of the saw with the teeth of the saw is eliminated at the beginning of idling.
С целью упрощения выполнения способа пиления необходимо, прежде всего, математическую модель качания пил в плоскости движения заготовки упростить и точку перегиба перемещения пил во время холостого хода исключить.In order to simplify the implementation of the sawing method, it is necessary, first of all, to simplify the mathematical model for swinging the saws in the plane of movement of the workpiece and to exclude the point of inflection of the movement of the saws during idling.
Анализ существующих механизмов дополнительного качания пил на лесопильных рамах показывает, что известные механизмы в технике не удовлетворяют этим условиям, следовательно, до сих пор нет предложений для создания лесопильных рам с механизмами резания, обеспечивающими движение пил на соответствующих участках по кривым, описываемым уравнениями (1б), (11) и (13).An analysis of the existing mechanisms for additional swinging of saws on saw frames shows that the known mechanisms in the technique do not satisfy these conditions; therefore, there are still no proposals for creating saw frames with cutting mechanisms that ensure the movement of saws in the corresponding sections along the curves described by equations (1b) , (11) and (13).
Если движение полосовых пил во время холостого хода осуществлять по уравнению (1б), то будет наблюдаться скобление зубьями пилы дна пропила.If the movement of the band saws during idle is carried out according to equation (1b), then the cutting of the bottom of the saw with teeth of the saw will be observed.
Исключение скобления зубьями пилы дна пропила осуществляется путем дополнительного качания пил, описываемого уравнениемThe exclusion of scoring by the teeth of the saw of the bottom of the cut is carried out by additional swing of the saws described by the equation
Для исключения скобления зубьями пилы дна пропила необходимо увеличить амплитуду качания пил, особенно в нижней половине холостого хода пил. Качание пил во время холостого хода описывается выражением (2).To exclude the teeth of the saw cutting bottom sawing, it is necessary to increase the swing amplitude of the saws, especially in the lower half of the idle saws. Swing saws during idle is described by the expression (2).
Тогда, принимая условие перемещения пил во время холостого хода по уравнению рабочего хода (1б), общее суммарное перемещение пил можно представить в следующем видеThen, assuming the condition for moving the saws during idle according to the working stroke equation (1b), the total total movement of the saws can be represented as follows
где p - коэффициент дополнительного увеличения амплитуды качания пилы во время холостого хода.where p is the coefficient of the additional increase in the amplitude of swing of the saw during idle.
Определение коэффициента p производим исходя из условия отсутствия скобления зубьями пилы дна пропила. Траектория движения зуба пилы в пропиле во время рабочего хода (при отсчете перемещений от НМТ) определится по формуле для второго нижнего зуба.The determination of the coefficient p is based on the condition that the teeth of the saw do not scrap the bottom of the cut. The path of the saw tooth in the cut during the working stroke (when counting movements from the BDC) is determined by the formula for the second lower tooth.
Траектория движения зуба пилы в пропиле во время холостого хода (начало координат в НМТ) определится по формулеThe path of the saw tooth in the cut during idle (the origin at the BDC) is determined by the formula
Тогда глубина вдавливания зуба пилы в древесину во время холостого хода определяется по формулеThen the depth of the tooth tooth indentation into the wood during idle is determined by the formula
Эта глубина вдавливания должна исключиться за счет дополнительного качания пилы во время холостого хода.This indentation depth should be eliminated due to the additional swing of the saw during idle.
ТогдаThen
Максимальная глубина вдавливания наблюдается при y=t. Приняв при этом глубину вдавливания, равной нулю, можно написатьThe maximum indentation depth is observed at y = t. Assuming that the indentation depth is zero, we can write
Решив это тождество относительно коэффициента ρ, получимSolving this identity with respect to the coefficient ρ, we obtain
Подставив выражение (21) в формулу (15а), получим уравнение, описывающее дополнительное качание пил за холостой ходSubstituting expression (21) into formula (15a), we obtain an equation describing the additional swing of the saws at idle
Подставив выражение (21) в формулу (1б), получим уравнение, описывающее траекторию движения пил за холостой ход, обеспечивающее исключение скобления зубьями пилы дна пропилаSubstituting the expression (21) into the formula (1b), we obtain an equation describing the path of the saws for idling, ensuring that the teeth do not scrap the bottom of the saw
Таким образом, движение пил за рабочий ход необходимо осуществлять по траектории, описываемой уравнением (1б). В этом случае будет обеспечиваться срезание слоя древесины зубом пилы равномерной толщины. Для исключения скобления зубьями пилы дна пропила пильную рамку во время холостого хода необходимо перемещать по формуле (23). Следовательно, впервые получено математическое описание траектории движения пил, которую можно назвать идеальной траекторией, так как обеспечивается выполнение заданных требований, при которых условия работы рамных пил наиболее благоприятные.Thus, the movement of the saws during the working stroke must be carried out along the trajectory described by equation (1b). In this case, cutting of the wood layer with a saw tooth of uniform thickness will be provided. To avoid scraping the teeth of the bottom saw, the saw frame drank during idling, it is necessary to move according to the formula (23). Therefore, for the first time, a mathematical description of the path of movement of the saws was obtained, which can be called an ideal path, since it provides the fulfillment of the specified requirements under which the working conditions of the frame saws are most favorable.
Выполнение способа пиления заготовок из древесины с качанием полосовых пил по предлагаемым математическим моделям позволяет осуществлять плавное перемещение пил во время холостого хода. При этом технологические требования к процессу полностью выполняются.The implementation of the method of sawing wood blanks with the swing of band saws according to the proposed mathematical models allows for smooth movement of saws during idle. At the same time, the technological requirements for the process are fully met.
Идеальная траектория движения пил (фиг. 5) представляет собой самопересекающуюся кривую, у которой ветви за рабочий и холостой ходы различны между собой, а размах качания пил в нижней половине хода пильной рамки больше, чем в верхней половине ее хода. За рабочий ход траектория качания пильной рамки представляет собой половину восьмерки, а за холостой ход пильную рамку необходимо перемещать по кривой типа половины «капли».The ideal path of the saws (Fig. 5) is a self-intersecting curve, in which the branches for the working and idle moves are different, and the swing swing of the saws in the lower half of the stroke of the saw frame is greater than in the upper half of its stroke. During the working stroke, the swing path of the saw frame is half an eight, and for idle the saw frame must be moved along a curve such as half a “drop”.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133207A RU2659245C1 (en) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | Method of log wood sawing with band saw swinging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133207A RU2659245C1 (en) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | Method of log wood sawing with band saw swinging |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2659245C1 true RU2659245C1 (en) | 2018-06-29 |
Family
ID=62815352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017133207A RU2659245C1 (en) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | Method of log wood sawing with band saw swinging |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2659245C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993299A (en) * | 1988-03-25 | 1991-02-19 | General Electric Company | Vertical gang saw apparatus |
| RU2547549C2 (en) * | 2012-02-27 | 2015-04-10 | Виктор Ефимович Шершнев | Gang saw swinger |
| CA2660258C (en) * | 2006-08-11 | 2015-07-14 | Quarella S.P.A. | Block-cutting gangsaw for cutting granite or other hard materials, and corresponding cutting method |
| RU2557178C1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" ("ВятГУ") | Log frame with eccentric tilting mechanism of saw frame |
-
2017
- 2017-09-22 RU RU2017133207A patent/RU2659245C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993299A (en) * | 1988-03-25 | 1991-02-19 | General Electric Company | Vertical gang saw apparatus |
| CA2660258C (en) * | 2006-08-11 | 2015-07-14 | Quarella S.P.A. | Block-cutting gangsaw for cutting granite or other hard materials, and corresponding cutting method |
| RU2547549C2 (en) * | 2012-02-27 | 2015-04-10 | Виктор Ефимович Шершнев | Gang saw swinger |
| RU2557178C1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" ("ВятГУ") | Log frame with eccentric tilting mechanism of saw frame |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Фонкин В.Ф. Лесопильные станки и линии, Лесная промышленность, М., 1979, с. 56-57, рис. 4.2, 4.3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2694413C2 (en) | Device and method of cutting parts consisting of metal or composite material, and parts obtained by this method | |
| RU2691448C1 (en) | New method for synchronous cutting of continuously processed materials on part of fixed length by means of multiple successively arranged holders of cutters | |
| US4015648A (en) | Sawmill | |
| Hlásková et al. | Sawing processes as a way of determining fracture toughness and shear yield stresses of wood | |
| CN103447611A (en) | Online synchronous sizing saw for cutting strip products | |
| RU2659245C1 (en) | Method of log wood sawing with band saw swinging | |
| Otto et al. | Velocity, depth-of-cut, and physical property effects on saw chain cutting | |
| US3538966A (en) | Apparatus for kerfless cutting of wood | |
| US20170136642A1 (en) | Method and device for alternately cutting off material by back-and-forth movement of multiple vehicles | |
| US2592782A (en) | Hydraulic slicer | |
| CN205673686U (en) | A kind of carton mould negative quick overlap machine | |
| CN206123962U (en) | Online cutter of micrite slabstone | |
| JPH0134124B2 (en) | ||
| CN211758907U (en) | Clamping device of horizontal sawing machine | |
| CN211917097U (en) | Cutting machine capable of cutting boards with different sizes | |
| CN209954847U (en) | Frame sawing machine for processing logs | |
| CN204673714U (en) | Eight joint group crossed belt saws | |
| RU2557178C1 (en) | Log frame with eccentric tilting mechanism of saw frame | |
| CN209452788U (en) | Automatic material ejection device | |
| RU102911U1 (en) | MACHINE FOR PROCESSING THIN-DIMENSIONAL WOOD RAW MATERIALS FOR TWO-CURRENT OILED CYLINDER | |
| CN108274539A (en) | A kind of slicer of Door frame board rapid shaping | |
| CN203738977U (en) | Stone cutting machine | |
| US20160129664A1 (en) | Set of Plates or Parts Obtained by Cutting a Block of Metal or Composite Material | |
| RU2042505C1 (en) | Saw frame | |
| CN2629898Y (en) | Working tool of olecranon knife for autornatic campilan tulwar machine |