RU2748149C1

RU2748149C1 - Bandsaw

Info

Publication number: RU2748149C1
Application number: RU2020124514A
Authority: RU
Inventors: Эътибар Юсиф Оглы Балаев; Артём Евгеньевич Литвинов; Владимир Юрьевич Бузько; Александр Иванович Горячко; Александр Николаевич Чукарин
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2021-05-19

Abstract

FIELD: machine tool engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine tool engineering and in particular to devices for bandsawing machines for cutting various materials. The bandsaw has a saw frame, two discs located on the saw frame, a bandsaw stretched on the discs, stabilizing elements for damping the vibration of the bandsaw and two guides for the bandsaw. Each of the stabilizing elements consists of two rollers, one of which is made of metal and the other one is made of caprolon. The guides are installed in a single block on the saw frame, and each stabilizing element contains an additional rotary mechanism installed on the saw frame, made with the possibility of turning through an angle of 45-135° relative to the plane of the workpiece in the cutting zone. On the mating surfaces of the movable and stationary elements, slots with a height of 3 to 5 mm are additionally cut into a triangular profile. The axles are made of a stepped shape and the free ends are interconnected by means of a connecting plate installed at a distance from the end face of the rollers with the possibility of changing the standard sizes of bandsaws and fixed on the axles by means of lock washers and nuts.

EFFECT: increase in the rigidity and stability of the tool.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам ленточнопильных станков для разрезки различных материалов, например металлов. Изобретение может быть использовано при экспериментальных исследованиях процесса резания на ленточно-отрезных станках.The invention relates to machine tools, and in particular to devices for band sawing machines for cutting various materials, such as metals. The invention can be used in experimental studies of the cutting process on band-cutting machines.

Аналогом изобретения является патент №2548853 ленточно-отрезной станок, содержащий пильную раму, два диска, один из которых приводной, а другой натяжной, расположенные на пильной раме, ленточную пилу, натянутую на упомянутых дисках, и стабилизирующий элемент для гашения вибрации ленточной пилы, дополнительно содержащий второй стабилизирующий элемент и две направляющие для ленточной пилы, разворачивающие ее перпендикулярно плоскости заготовке в зоне резания и установленные на пильной раме, при этом каждый из стабилизирующих элементов состоит из двух роликов, один из которых металлический, а второй - из капролона, установленных единым блоком совместно с направляющими на пильной раме с возможностью обеспечения дополнительной опоры ленточной пиле.An analogue of the invention is patent No. 2548853 a band-cutting machine containing a saw frame, two discs, one of which is driven and the other is tensioning, located on the saw frame, a band saw tensioned on the said discs, and a stabilizing element for damping the vibration of the band saw, additionally containing a second stabilizing element and two guides for the band saw, deploying it perpendicular to the plane of the workpiece in the cutting zone and installed on the saw frame, each of the stabilizing elements consists of two rollers, one of which is metal, and the second is of caprolon, installed in a single block together with guides on the saw frame with the possibility of providing additional support for the band saw.

Недостатком данной конструкции является невысокая жесткость и устойчивость инструмента, в виду чего во время работы инструмента является источником повышенного шума и вибрации ленточно-отрезного станка.The disadvantage of this design is the low rigidity and stability of the tool, in view of which, during the operation of the tool, it is a source of increased noise and vibration of the band-cutting machine.

Прототипом изобретения является патент №2674500 ленточно-отрезной станок, содержащий пильную раму, два диска, один из которых приводной, а другой натяжной, расположенные на пильной раме, ленточную пилу, натянутую на упомянутых дисках, стабилизирующие элементы для гашения вибрации ленточной пилы и две направляющие ленточной пилы, разворачивающие ее относительно плоскости заготовки в зоне резания и установленные на пильной раме, при этом каждый из стабилизирующих элементов состоит из двух роликов, один из которых металлический, а второй - из капролона, а направляющие установлены единым блоком на пильной раме, при этом каждый стабилизирующий элемент содержит дополнительно установленный на пильной раме поворотный механизм, каждый из которых выполнен с возможностью поворота на угол 45-135° относительно плоскости заготовки в зоне резания в противоположном направлении относительно друг друга, обеспечивающий скручивание ленточной пилы и состоящий из закрепленных на пильной раме неподвижного и подвижного элементов, сообщенных между собой посредством болтового соединения, размещенного в сквозном отверстии, вырезанном по траектории параболы на подвижном элементе, который сообщен с роликами посредством осей, при этом на сопрягаемых поверхностях подвижного и неподвижного элементов дополнительно нарезаны треугольного профиля шлицы высотой от 3 до 5 мм, при этом неподвижный и подвижный элементы сообщены между собой болтовым соединением в количестве от одного до трех, а оси с установленными на них роликами впрессованы в подвижный элемент.The prototype of the invention is patent No. 2674500 a band-cutting machine containing a saw frame, two discs, one of which is driven and the other is tensioning, located on the saw frame, a band saw stretched on the said discs, stabilizing elements for damping the vibration of the band saw and two guides band saw, deploying it relative to the plane of the workpiece in the cutting zone and installed on the saw frame, with each of the stabilizing elements consisting of two rollers, one of which is metal, and the second is made of caprolon, and the guides are installed in a single block on the saw frame, while each stabilizing element contains an additional rotary mechanism installed on the saw frame, each of which is configured to rotate at an angle of 45-135 ° relative to the workpiece plane in the cutting zone in the opposite direction relative to each other, ensuring the twisting of the band saw and consisting of a stationary and of the movable elements communicated with each other by means of a bolt connection placed in a through hole cut along the parabola trajectory on the movable element, which is communicated with the rollers by means of axes, while on the mating surfaces of the movable and stationary elements, slots with a height of 3 to 5 mm are additionally cut into the mating surfaces of the movable and stationary elements , while the stationary and movable elements are interconnected by a bolted connection in an amount from one to three, and the axles with rollers installed on them are pressed into the movable element.

Недостатком данной конструкции является невысокая жесткость и устойчивость инструмента, в виду чего во время работы инструмент является, а источником повышенного шума и вибрации ленточно-отрезного станка.The disadvantage of this design is the low rigidity and stability of the tool, in view of which, during operation, the tool is, but a source of increased noise and vibration of the band-cutting machine.

Задачей изобретения является усовершенствование ленточно-отрезного станка, направленное на повышение эксплуатационных характеристик и безопасности, улучшающих условия труда операторов.The objective of the invention is to improve the band-cutting machine, aimed at improving performance and safety, improving the working conditions of operators.

Техническим результатом изобретения является повышение жесткости и устойчивости инструмента, за счет снижения вибрации инструмента ленточной пилы и как следствие снижение интенсивности звукового излучения пилы в момент резания в самом источнике возникновения звуковых волн создающих шум, а также обеспечение возможности использования всех типоразмеров ленточных пил для данного станка, не создавая дополнительных условий ограничения по высоте пилы.The technical result of the invention is to increase the rigidity and stability of the tool, by reducing the vibration of the band saw tool and, as a consequence, reducing the intensity of the sound radiation of the saw at the time of cutting in the very source of the sound waves generating noise, as well as ensuring the possibility of using all standard sizes of band saws for this machine, without creating additional conditions for limiting the height of the saw.

Технический результат достигается тем, что ленточно-отрезной станок содержит пильную раму, два диска, один из которых приводной, а другой натяжной, расположенные на пильной раме, ленточную пилу, натянутую на упомянутых дисках, стабилизирующие элементы для гашения вибрации ленточной пилы и две направляющие для ленточной пилы, разворачивающие ее относительно плоскости заготовки в зоне резания и установленные на пильной раме, каждый из стабилизирующих элементов состоит из двух роликов, один из которых металлический, а второй - из капролона, направляющие установлены единым блоком на пильной раме, при этом каждый стабилизирующий элемент содержит дополнительно установленный на пильной раме поворотный механизм, выполненный с возможностью поворота на угол 45°-135° относительно плоскости заготовки в зоне резания, в противоположном направлении друг относительно друга обеспечивающей скручивание ленточной пилы и состоящий, из закрепленных на пильной раме неподвижного и подвижного элементов, сообщенных между собой по средством болтового соединения, размещенного в сквозном отверстии, вырезанном по траектории параболы на подвижном элементе, который сообщен с роликами по средствам осей при этом на сопрягаемых поверхностях подвижного и неподвижного элементов дополнительно нарезаны треугольного профиля шлицы высотой от 3 до 5 мм, а оси с установленными на них роликами впрессованы в подвижный элемент, при этом оси выполнены ступенчатой формы и свободными концами сообщены между собой по средством соединительной пластины, установленной на расстоянии от торца роликов с возможностью обеспечения смены типоразмеров ленточных пил и зафиксированной на осях за счет стопорных шайб и гаек.The technical result is achieved by the fact that the band-cutting machine contains a saw frame, two discs, one of which is driven and the other tensioning, located on the saw frame, a band saw stretched on the said discs, stabilizing elements for damping the vibration of the band saw and two guides for band saw, deploying it relative to the plane of the workpiece in the cutting zone and mounted on the saw frame, each of the stabilizing elements consists of two rollers, one of which is metal, and the second is made of caprolon, the guides are installed in a single block on the saw frame, with each stabilizing element contains an additional rotary mechanism installed on the saw frame, made with the ability to rotate at an angle of 45 ° -135 ° relative to the plane of the workpiece in the cutting zone, in the opposite direction relative to each other, ensuring the twisting of the band saw and consisting of fixed and movable elements fixed on the saw frame, community connected to each other by means of a bolted connection located in a through hole cut along a parabola trajectory on a movable element, which is connected with the rollers by means of axes, while on the mating surfaces of the movable and stationary elements, slots with a height of 3 to 5 mm are additionally cut into the mating surfaces of the movable and stationary elements, and axles with rollers installed on them are pressed into the movable element, while the axes are made of stepped shape and the free ends are interconnected by means of a connecting plate installed at a distance from the end of the rollers with the possibility of changing the standard sizes of band saws and fixed on the axles due to lock washers and nuts.

Возникающие в процессе работы на ленточно-отрезном станке вибрации порождают звуковые волны, создающие фоновый шум, который со временем наносит вред здоровью человека. Применение специальных средств защиты, таких как наушники, в большей степени не соблюдается по разным причинам, в том числе и по причине слухового контроля окружающей пространства и состояния эксплуатируемого оборудования. Также возникающие повышенные вибрации свидетельствуют о низкой жесткости инструмента, что также влияет на эффективность резания и срок службы ленточной пилы.Vibrations arising during operation on a band saw generate sound waves that create background noise that, over time, is harmful to human health. The use of special protective equipment, such as headphones, is largely not respected for various reasons, including because of the auditory control of the surrounding space and the state of the equipment being operated. Also, the increased vibration that occurs indicates a low rigidity of the tool, which also affects the cutting efficiency and the service life of the band saw.

Повышение устойчивости и жесткости инструмента достигается изменением конструкции осей путем изменения формы осей, т.е. выполнением их ступенчатой формы и сообщение их свободных концов по средством соединительной пластины, таким образом, связав их в единую жесткую конструкцию. Полотно ленточной пилы совершает колебательные движения в различных плоскостях, при этом полотно пилы совершает в процессе резания продольные, поперечные и скручивающие колебательные движения. Стоит отметить, что отклонению в каждом отдельном направлении в результате поперечных и скручивающих колебаний сопротивляется лишь соответствующая ось с роликом, которая имеет консольный тип крепления, при котором перемещение в результате действия на нее сил от колебаний полотна пилы будет увеличиваться в прямопропорциональной зависимости от расстояния точки опоры. Обеспечив связь между осями по средством соединительной пластины они образуют жесткую систему, представляющую собой стержневую раму с жесткозакрепленными концами. Таким образом, отклонению в каждом отдельном направлении в результате поперечных и скручивающих колебаний будут сопротивляться совестно обе оси с роликами соединенные в одну жесткую систему, что позволит увеличить сопротивление конструкции перемещению осей с роликами в результате колебания и увеличить эффективность гашения вибрационных колебаний.Increasing the stability and rigidity of the tool is achieved by changing the design of the axles by changing the shape of the axes, i.e. making them a stepped shape and communicating their free ends by means of a connecting plate, thus tying them into a single rigid structure. The band saw blade makes oscillatory movements in different planes, while the saw blade performs longitudinal, transverse and twisting oscillatory movements during the cutting process. It is worth noting that deflection in each individual direction as a result of lateral and twisting vibrations is resisted only by the corresponding axis with a roller, which has a cantilever type of attachment, in which the movement as a result of the forces acting on it from the vibrations of the saw blade will increase in direct proportion to the distance of the fulcrum ... Having provided a connection between the axes by means of a connecting plate, they form a rigid system, which is a bar frame with rigidly fixed ends. Thus, deflection in each individual direction as a result of lateral and twisting vibrations will be resisted by both axles with rollers connected to one rigid system, which will increase the resistance of the structure to movement of the axles with rollers as a result of vibrations and increase the efficiency of vibration damping.

Фиксирование соединительной пластины на осях по средством стопорных гаек и шайб обеспечивает возможность смены ленточной пилы связь между осями должна быть разъемной, а соединительная пластина должна быть установлена на расстоянии от торца роликов для обеспечения возможности использования всех типоразмеров ленточных пил для данного станка, не создавая дополнительных условий ограничений по высоте пилы.Fixing the connecting plate on the axles by means of lock nuts and washers provides the possibility of changing the band saw, the connection between the axles must be detachable, and the connecting plate must be installed at a distance from the end of the rollers to ensure the possibility of using all standard sizes of band saws for this machine, without creating additional conditions saw height restrictions.

На фиг. 1 изображена схема ленточно-отрезного станка. На фиг. 2 изображена схема стабилизирующего элемента с соединенными между собой осями ленточно-отрезного станка.FIG. 1 shows a diagram of a band-cutting machine. FIG. 2 shows a diagram of a stabilizing element with interconnected axes of a band-cutting machine.

Ленточно-отрезной станка, состоит из ленточной пилы 1, натянутой на дисках натяжном 2 и приводном 3, установленных на пильной раме 7, направляющих пилы 6, разворачивающих пилу относительно плоскости заготовки 10 непосредственно в зоне резания. Приводной диск 3 приводится в движение двигателем 8 через приводной механизм 9. Стабилизирующие элементы 4 и 5 содержат дополнительно установленный на пильной раме поворотный механизм, каждый из которых выполнен с возможностью поворота на угол 45°-135° относительно плоскости заготовки в зоне резания, в противоположном направлении друг относительно друга обеспечивающей скручивание ленточной пилы 1 и состоящий, из закрепленного на пильной раме 7 неподвижного элемента 11 и подвижного элемента 12 сообщенных между собой по средством болтового соединения 15, размещенного в сквозном отверстии, вырезанном по траектории параболы на подвижном элементе 12, при этом на сопрягаемых поверхностях подвижного элемента 12 и неподвижного элемента 11 дополнительно нарезаны треугольные шлицы высотой от 3 до 5 мм. На подвижный элемент 12 размещены оси 13 с роликами 14. При этом свободные концы осей 13 сообщены между собой по средством соединительной пластины 16, зафиксированной по средством стопорных шайб 17 и гаек 18. На стабилизирующие элементы 4 установлены ролики 14 из металла, а на стабилизирующие элементы 5 установлены ролики 14 из капролона.Band-cutting machine, consists of a band saw 1, stretched on tension discs 2 and drive 3, installed on the saw frame 7, saw guides 6, turning the saw relative to the plane of the workpiece 10 directly in the cutting zone. The drive disk 3 is driven by the motor 8 through the drive mechanism 9. The stabilizing elements 4 and 5 contain an additional rotary mechanism installed on the saw frame, each of which is configured to rotate at an angle of 45 ° -135 ° relative to the plane of the workpiece in the cutting zone, in the opposite direction relative to each other providing twisting of the band saw 1 and consisting of a stationary element 11 fixed on the saw frame 7 and a movable element 12 communicated with each other by means of a bolted connection 15 placed in a through hole cut along a parabola trajectory on the movable element 12, while on the mating surfaces of the movable element 12 and the stationary element 11, triangular slots with a height of 3 to 5 mm are additionally cut. Axles 13 with rollers 14 are placed on the movable element 12. In this case, the free ends of the axles 13 are interconnected by means of a connecting plate 16, fixed by means of lock washers 17 and nuts 18. Rollers 14 made of metal are installed on the stabilizing elements 4, and on the stabilizing elements 5 installed rollers 14 made of caprolon.

Ленточно-отрезной станок работает следующим образом: полотно ленточной пилы 1, устанавливают в ленточно-отрезной станок на натяжной диск 2 и приводной диск 3, пропуская между роликами 14 стабилизирующих элементов 4 и 5, после чего соединяют оси 13 стабилизирующего элемента 4 или 5 между собой по средством соединительной пластины 16, фиксируемую на осях 13 стопорными шайбами 17 и гайками 18. После чего натягивают полотно ленточной пилы 1 при помощи натяжного диска 2 и скручивают при помощи стабилизирующих элементов 4 и 5, поворачивая подвижный элемент 12, который сообщен с роликами 14 по средством осей 13 относительно неподвижного элемента 11 одного из стабилизирующего элемента, например, на угол 45° относительно плоскости заготовки 10 в зоне резания, а второго на угол 135° относительно плоскости заготовки 10 в зоне резания, и предавая дополнительную жесткость ленточной пиле 1. После чего положение подвижного элемента 12 относительно неподвижного элемента 11 фиксируют, при помощи двух болтов 15. Запускают двигатель 8, который через приводной механизм 9, вращает приводной диск 3, который приводит в движение ленточную пилу 1, вращающую натяжной диск 2. Направляющие 6 и стабилизирующие элементы 4 и 5 разворачивают ленточную пилу 1, перпендикулярно плоскости заготовки 10, которая разрезает заготовку 10. В процессе резания возникают колебания ленточной пилы 1, частично затухающие за счет смены плоскостей колебания, благодаря дополнительному скручиванию полотна ленточной пилы 1, и поглощаются роликами 14 из капролона стабилизирующих элементов 5. Колебания, возникающие на ленточной пиле 1 за счет разворачивании направляющими 6 перпендикулярно плоскости заготовки 10, гасятся частично за счет смены плоскостей колебания и поглощаются роликами 14 из металла стабилизирующих элементов 4.The band saw works as follows: the band saw blade 1 is installed in the band saw on the tension disk 2 and the drive disk 3, passing stabilizing elements 4 and 5 between the rollers 14, after which the axes 13 of the stabilizing element 4 or 5 are connected to each other by means of a connecting plate 16, fixed on the axes 13 with lock washers 17 and nuts 18. Then the band saw blade 1 is pulled with the help of the tension disk 2 and twisted with the stabilizing elements 4 and 5, turning the movable element 12, which is in communication with the rollers 14 along by means of axes 13 relative to the stationary element 11 of one of the stabilizing element, for example, at an angle of 45 ° relative to the plane of the workpiece 10 in the cutting zone, and the second at an angle of 135 ° relative to the plane of the workpiece 10 in the cutting zone, and giving additional rigidity to the band saw 1. Then the position of the movable element 12 relative to the stationary element 11 is fixed using two b oltov 15. Start the engine 8, which, through the drive mechanism 9, rotates the drive disk 3, which drives the band saw 1, which rotates the tension disk 2. The guides 6 and stabilizing elements 4 and 5 turn the band saw 1 perpendicular to the plane of the workpiece 10, which cuts the workpiece 10. During the cutting process, vibrations of the band saw 1 occur, partially damped by changing the vibration planes, due to the additional twisting of the band saw blade 1, and are absorbed by the rollers 14 made of caprolon of the stabilizing elements 5. Oscillations arising on the band saw 1 due to unrolling by the guides 6 perpendicular to the plane of the workpiece 10, are partially damped by changing the vibration planes and are absorbed by rollers 14 made of metal of stabilizing elements 4.

Claims

Band-cutting machine containing a saw frame, two discs, one of which is driven and the other tensioning, located on the saw frame, a band saw tensioned on the said discs, stabilizing elements for damping the vibration of the band saw and two guides for the band saw, deploying it relative to the plane of the workpiece in the cutting zone and installed on the saw frame, each of the stabilizing elements consists of two rollers, one of which is metal, and the second is made of caprolon, the guides are installed in a single block on the saw frame, with each stabilizing element additionally installed on the saw frame, a rotary mechanism made with the ability to rotate at an angle of 45-135 ° relative to the plane of the workpiece in the cutting zone, in the opposite direction to each other, ensuring twisting of the band saw and consisting of fixed and movable elements fixed on the saw frame, interconnected by means of a bolt a joint placed in a through hole cut along the trajectory of a parabola on a movable element, which is communicated with the rollers by means of axes, while on the mating surfaces of the movable and stationary elements, slots with a height of 3 to 5 mm are additionally cut into the triangular profile, and the axles with rollers installed on them pressed into a movable element, characterized in that the axles are stepped and the free ends are interconnected by means of a connecting plate installed at a distance from the end of the rollers with the possibility of changing the standard sizes of band saws and fixed on the axles by locking washers and nuts.