RU8298U1 - Устройство для наружной обработки бревен - Google Patents

Abstract

1. Устройство для наружной обработки бревен, содержащее вращающийся вокруг бревна, имеющего перемещение в осевом направлении, ножевой ротор с ножедержателями, установленными на нем с возможностью перемещения в радиальном направлении, и механизм этих перемещений, включающий дополнительный диск, установленный соосно с ножевым ротором с возможностью вращения относительно него и имеющий кинематическую связь с силовым приводом, отличающееся тем, что силовой привод выполнен с возможностью регулирования угловой скорости его выходного вала, устройство снабжено блоком управления, имеющим функциональную связь с силовым приводом, причем форма выполнения указанной связи соответствует зависимостиω=f(η, V, V),где ω - угловая скорость выходного вала силового привода;η - угловая скорость ножевого ротора;V- скорость перемещения ножедержателей в радиальном направлении;V- скорость перемещения бревна в осевом направлении.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит измеритель диаметра бревна.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительный диск снабжен спиральной торцовой нарезкой, взаимодействующей с рейками, выполненными на ножедержателях.

Description

МПК B27L1/00, 5/00

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРУЖНОЙ ОБРАБОТКИ БРЕВЕН

Устройство предназначено для испольвования в деревообрабатывающей проьлышленности для наружной обработки бревен с целью придания m& цилиндрической, конической, ступенчатой или фасонной формы в продольном сечении с чистой и точной наружной поверхностью.

Известно устройство для наружной обработки бревен с целью придания им цилиндрической , содержщее врадаюпршся вокруг бревна, имеющего перемещение в осевом нитравлении, ножевой ротор с ножедержателями, установленныш на нем с возможностью перемещения в радиальном направлении, и механизм этих перемещений, выполненный в виде смонтированных на ножедержателях гаек, взаимодействующих с винта ли., установленными на ножевом роторе.

Данное устройство позволяет получать цилиндрические бревна с высоким качеством обработанной поверхности. Силовой привод механизма перемещений осуществляется вручную вращением винтов при остановленном ножевом роторе, при этом можно последовательно смещать ножедержатели в радиальном направлении и перенастраивать устройство на обработку бревен разных диа -летров (Станок для оцилиндровки бревен мод. ОБ. Руководство по эксплуатащш ОБ.00.00 РЭ. - Киров: АЛ Кл ровский MCS тл. 1 Мая, 199Е. - 31 с.).

к недостаткам данного устройства следует отнести во-первых, невозможность обрабатывать конусные и ступенчатые бревна, так как оно не имеет управляемого силового привода механивма перемещений ножедержателей в радиальном направлении в .процессе обработки. Во-вторых, настройка каждого из 4-х ножедержателей на обработку бревен другого диаметра осуществляется поочередно после остановки вращения ножевого ротора с использованием калибровочных втулок, что требует больших затрат времени. Эти недостатки снижают технологические возможности устройства. .

Известно устройство для наружной обработки бревен с целью придания им цилиндрической формы различных диаметров, содержш ее вращающийся вокруг бревна, имеющего перемещение в осевом направлении, ножевой ротор с ножедержателяш, установленными на нем с возможностью перемещения в радиальном направлении, и механизм этих перемещений, включающй дополнительный диск, установленный соосно с ножевым ротором с возможностью вращения относительно него и тлеющей кз нематическую связь посредством зубчатых и винтовых сопряжений с силовым приводом (пат. N 2014996, ЬЖЖ B27L1/00, 5/00, 1994).

Данное устройство, предназначенное в основном для обработки бревен цилиндр1Г4ес.кой формы, позволяет быстро перенастраивать ножедержатели на бревна разных диаметров посредством ручного силового привода. В устройстве предусмотрена возможность установки нерегулируемого силового привода в виде микродвигателя,что позволяет обрабатывать коническ ие

бревна с постоянной конусностью и бревна ступенчатой формы,

К недостаткал данного устройства, выбранного заявителем в качестве прототипа как наиболее близкое к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату, следует отнести не возможность регулировать угловую скорость выходного вала силового привода и отсутствие блока управления., функционально связанного с силовым приводом и обеспечивающего определенную угловую скорость выходного вала CI IOBOго привода, зависящую от числа оборотов ножевого ротора, скорости перемещения ножедержателей в радиальном направлении и скорости перемещения бревна в осевом направлении. Это снижает технологические возможности устройства. Кроме того, механизм перемещений ножедержателей в радиальном направлении содержит несколько цилиндрических и коничесшк зубчатых сопряжений большого дишлетра, не позволяющих из-за ограничений на линейные скорости в этих сопряжениях развивать достаточные для качественной обработки скорости резания древесины. Это также снижает технологические возможности устройства.

Главная задача, которая решалась при разработке заявляемого устройства, заключ-алась в расширении его технолопиеских возможностей в сравнен1ш с наиболее близкими аналогичными устройствами, а именно в реализации возможности получать точную заданную форму бревна в продольном направлении и высокое качество обработанной поверхности. Получение точной формы бревна в продольном направлении требует точной функциональной взаимосвязи мевду числом оборотов ножевого ротора,

скоростью подачи бревна в осевом направлении и скоростью подачи ножедержателей в радиальном направлении. Для-получения высокого качества обработанной поверхности требуется вадалие рещущшл инструментам (ножам) максимально возможной скорости реаания, что в свою очередь требует минимального количества подшипниковых опор, уменьшения до максимально возможных величин радиальных размеров вралрош гкоя частей устройства, максимальной жесткости в сопряжениях контактируюшдк пар вращения.

Для решения этой задачи заявляемое устройство., содержаш,ее как и известное устройство аналогичного назначения ножевой ротор с ножедержателяш установленныш на нем с возможностью перемещения в радиальном направлении и механизм этих перемещений, включаюш 1Й дополнительный диск, установленный соосно с ножевьм ротором с возможностью вращения относительно него и имеюш 1Й кинематическую связь с силовым приводом, снабжено блоком управления, функционально связанным с силовым приводом, выполненным таким образом, что его выходной вал имеет угловую скорость (л, соответствующую зависимости (л)- f(n, Vr.Ve) ,где П- - число оборотов ножевого ротора, Mr- - скюрость перемещения ножедержателей в радиальном нш1равлении, W- скорость перемещения бревна в осевом направлении. Блок управления может содержать измеритель диаметра бревнаТакое исполнение устройства позволяет варьировать скоростью радиальных перемещений ножедержателей как по велш4ине, так и по направлеш ю. Управляя скоростью радиальных перемещений ножедержателей по величине при i-ix рабочей подаче можно обр атывать бревна о цил1шдрической поверхностью, с конической поверхностью с различной величиной конусности, ступенчатые поверхности с различншл соотношением диаметров ступеней. Если изменять скорость радиальных перемещений по величине и направлеш-жз в соответствии с заданной функцией можно обрабатывать поверхности сложной . Если блок управлеш1я содержит измеритель диа летра бревна, то последний задает скорость перемещений ножедержателей в радиальном направлении и обеспечивает сьем равномерного припуска по всей длине бревная, повторяя его форму в продольном направлении.

Кроме того, дополнительный диск может быть снабжен спиральной торпрвой нарезкой, взшшодействующей с рейками, выполненными на ножедержателях. Такое исполнение устройства обеспечивает более простую по сравнению с аналогичными устройстваш-1 реализацию кинематической связи дополнительного диска непосредственно с ножедержателями без промежуточных К1шематическ1к пар. Отсутствие промежуточных зубчатых сопряжений позволяет снять ограничения на угловые скорости ножевого ротора, Hj соответственно, на скорости резания древесины, что обеспечивает повышение технологических возможностей устройства.

На фигЛ показан вариант конструктивного исполнения

устройства со спирально- реечны л механизмом перемещений ножедержателей в радиальном направлении, на фиг.и - вариант с

зубчато-БИНТОВЫМ механизмом перемещений ножедержателей в радиальном направлении.

Устройство содержит корпус 1, в котором на подш1шн1жак; смонтирован ножевой ротор 3 с закрепленными на нем планшайбой 4 и шкивом 5. Последний ременной передачей 6 связан с электродвигателем привода вращения ножевого ротора. На плшшайбе с равномерным угловым шагом установлены с возможностью перемещения в радиальнйм направлении в напр ляюпщх 8 нескольюэ ножедержателей 9 с ножами 10. На ножевом роторе на подшипнике 11 установлен дополнительный диск 12, кинематически Связанный посредством ременной 13 или иной передачи с силовым приводом 14 механизма перемещений ножедержателей в радиальном направлении. Силовой привод может быть выполнен в виде высокомоментного электродвигателя постоянного тока и функщюнально связан с блоком управления 15. Дополнительный диск может быть снабжен торцовой спиральной нарезкой 16, взаимодействующей с рейками, выполненными на ножедержателях. Дополнительный диск может быть снабжен кон1тческ1ш зубчатым колесом 17, взахшодействующим с коническими шестернями 18, закрепленными на винтах 19, установленных на планшайбе и связанных с гайками, выполненными в ножедержателях. Блок управления может быть снижен датчиками углов1 к скоростей дополнительного диска go и ножевого ротора 21, а также измерителем 22 диаметра необработанного бревна. Для перемещения бревна 23 в осевом направлении служат механизмы подачи 24 и приема 25 с роликами 26. Привод роликов может быть кинематически или функционально связан с приводом вращения ножевого ротора.

Устройство работает следуюиц-ш образом.

Перед началом обработки очередного бревна ножедержатели 9 с ножами 10 перемепшют в радиальном направлении для настройки на начальный дишлетр обработки бревна. Для этого на силовой привод 14 подают управляющий сигнал от блока управ 1ения 15. Этот сигнал вырабатывается данным блоком автоматически от измерителя 22 диаметра необработанного бревна или по.пуавтомат1таески, когда начальный диаметр обработки задается через блок управления вручную. При этом вращение ножевого ротора 3 не останавливается. От выходного вала силового привода вращение посредством ременной передачи передается на дополнительный диск 1. Механизмом подачи S4 бревно подается к дрятя1птй лур.я ножевому ротору. В завио1шости от того, какой формы в продольном направлении необходимо получить бревно с момента начала резания ножедержателям от блока управления 15 з-адается определенная величина скорости перемещения в радиальном направлении. Указанная скорость определяется в завиС11мости от числа оборотов ножевого ротора 3j которая обусловливает число оборотов дополнительного диска 12, а точнее величину рассогласования по модулю и знаку угловых скоростей ножевого ротора и дополнительного диска. Она зависит также от величины заданной конусности или формы обработанного бревна в продольном направлении и от скорости перемещения бревна в осевом направлении. При обработке бревен цилиндрической фор}лы угловые скорости ножевого ротора и дополнительного диска должны быть одинаковые. При этом нет относительного движения спиральной нарезки 16 относительно реек на ножедержателях или конического зубчатого колеса 17 относительно конические шестерен 18 на винтах 19, и ножедержатели не шлеют перемещения в радиальном направлении. При бревен коническсш формы вадаот рассогласование угловых скоростей ножевого ротора и дополнительного диска, в результате относительного дв1тения спиральной нарезки и реек на ножедержателях или конхшеского зубчатого колеса и конических шестерен на винтах ножедержатели смеш,аются в радиальном направлении. В случае обработки ступенчатых или фасонных поверхностей величина скорости этих перемеш,енш определяется в каждый момент времени блоком управления по заданной программе обработки или вручную. Датчики угловых скороотей ножевого ротора 1 и дополнительного диска SO позволяют контролировать фактические угловые скорости указанных элементов, так как возможны колебания этих скоростей вследствие колебш1ий сил резания и напряжении питающей электрической сети.

Данное устройство найдет применение при изготовлении деталей домов из ощлиндрованных или конусных бревен, деталей опор ЛЭП, столбов, колонн, пилястр и т.п., а также как окорочный станок, для подготовь- баз под последуюшую обработку бревна на пилора лах или круглопильных или ленточнопильных станках. Оно отл1таается более широкхши технологическими возможностями и поэтому будет полезно любым деревоперерабатываЮЩ1Ш предприятиям.

Claims (3)

1. Устройство для наружной обработки бревен, содержащее вращающийся вокруг бревна, имеющего перемещение в осевом направлении, ножевой ротор с ножедержателями, установленными на нем с возможностью перемещения в радиальном направлении, и механизм этих перемещений, включающий дополнительный диск, установленный соосно с ножевым ротором с возможностью вращения относительно него и имеющий кинематическую связь с силовым приводом, отличающееся тем, что силовой привод выполнен с возможностью регулирования угловой скорости его выходного вала, устройство снабжено блоком управления, имеющим функциональную связь с силовым приводом, причем форма выполнения указанной связи соответствует зависимости
ω=f(η, V_г, V_е),
где ω - угловая скорость выходного вала силового привода;
η - угловая скорость ножевого ротора;
V_г - скорость перемещения ножедержателей в радиальном направлении;
V_е - скорость перемещения бревна в осевом направлении.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит измеритель диаметра бревна.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительный диск снабжен спиральной торцовой нарезкой, взаимодействующей с рейками, выполненными на ножедержателях.