SU901305A1 - Способ подготовки рамных пил - Google Patents

Description

1

Изобретение относичС.  к лесопиль (Ной промышленности, в частности к рамным пилам.

Известно, что в процессе пилени  на ревущей кромке пилы возникают напр жени  раст жет1и , измен ющиес  от минимума до максимума за один оборот коленчатого вала лесопильной рамы. В зоне сопр жени  зуба с полотном пилы (впадина зуба) возникают значительные местные напр жени , обусловленные геометрическими параметрами сопр жени , т.е. в этой зоне имеет место концентраци  напр жений. Значительные местные напр жени  при повторно-переменных нагружени х, имеЮ111их место при работе рамных пил, способствуют возникновению и развитию усталостных трещин, привод щих к разрушению пил.

Известен способ дл  уменьшени  местных напр жений во впадинах зубьев полосовых пил, например ленточных , заключающийс  в том, что полотно пилы проковываетс  или вальцуетс  по продольной полосе, касающейс  оснований впадин всех зубьев. При этом в деформированной (прокованной или вальцованной) зоне в результате упруго-пластических деформаций возникают сжимающие напр жени , частично компенсирующие раст гивающие напр жени , вызванные подготовкой пил к работе, силой нат 10 жени  и силой резани  1 .

Недостатки известного способа.. заключаютс  в том, что компенсирующие напр жени  создаютс  путем проковки или вальцовки с одинаковым ,

15 усилием по всей деформируемой полосе , при этом компенсаци  напр жений происходит ТОЛЬКО в части зоны концентрации напр жений, прилегающей к основа1шю впадины. В остальной

20 части зоны концентрации эта операци  (способ) приводит к увеличению местных напр жений. В некоторьк случа х холодна  пластическа  обработка (проковка или вальцевание) режущей части полотна пр мо способствует образованию трещин.Кроме того вальцевание или проковка продольной полосы, касающейс  оснований впадин всех зубьев, снижает жесткость режущей кромки пилы, что отрицательно сказываетс  на точности пилени .

Известен также способ изготовлени  рамных пил заключающийс  в том, что, с целью повышени  прочности пилы, проковке подвергают зону полотна , прилегающую к криволинейному участку впадины каждого зуба, причем степень проковки измен етс  вдоль данного участка с максимальным значением в его середине 2.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что в полотне пилы задаютс  компенсирующие напр жени , которые снижают только среднее напр жение цикла, однако коэффициент концентрации напр жений и амплитуда цикла напр жений остаютс  неизменным . Величина компенсируюищх напр жений сжати  не должна превьппать минимальные напр жени  раст жени  на режущей кромке пилы, возникающие при пилении стандартными рамными пилами в начальньй период холостого хода пил. Нормальна  составл юща  силы резани , возникающа  при пилении стандартными рамными пилами в начальный период холостого хода,  вл етс  силой отжима, и напр жени  раст жени  на режущей кромке при этом имеют значительную величину. Эти напр жени  компенсируют с помощью известного способа.

Предусматриваетс  использование специальных рамных пил, обеспечивающих получение опилок, пригодных дл  варки целлюлозььПри пилении такими пилами, особенно .мерзлой древесины, напр жени  раст жени  на режущей кромке в начальный период холостого хода минимальны по величине, а в некоторых случа х приобретают даже отрицательную величину, т.е. переход т в напр жени  сжати . Компенсировать эти напр жени  или вообще невозможно, или не имеет смысла ввиду их малой величины. Кроме того, .как уже указывалось, проковка режущей кромки пилы может в р де случае способствовать образованию трещин.

Известен также способ дл  уменьшени  местных напр жений, в котором дл  .снижени  концентрации напр жений

в зоне впадины использованы разгрузочные компенсаторы в .виде отверстий. Пила состоит из полотна, зубьев, оснащенных твердым сплавом, и компенсационных отверстий, расположенных по периферии 3.

Недостатком известного решени   вл етс  неоптимальный выбор формы компенсационных отверстий и их расположени  относительно режущей кромки . Большие рассто ни  между отверсти ми и сужение их к центру пилы приводит лишь к незначительной разгрузке напр жений по контуру впадин, а опасность по влени  трешд н у самих отверстий резко возрастает. Кроме того, пила в процессе эксплуатации многократно перетачиваетс , в результате чего компенсационные

отверсти  в конечном итоге могут

очутитьс  на контуре режущей кромки, что совершенно недопустимо.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- мому результату  вл етс  способ термопластической обработки дисковых пил, включающий создание предварительных напр жений в периферийной зоне пил методом термической обработки . В результате термической обработки в периферийной зоне создаютс  напр жени  сжати , которые ослабл ют раст гивающие напр жени , возникающие в процессе пилени , и предотвращают зарождение и развитие усталостных трещин М.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что создание компенсирующих напр жений на всей периферийной зоне пилы не снижает коэффициент концентрации напр жений, возникающих в пиле в процессе эксплуатации. Коэффициент концентрации определ етс  геометрическими параметрами сопр жени  зубьев с полотном,. неоднородностью структуры металла (наличием дислокаций), а также внутренними напр жениими на локальных участках полотна, Тсоторые в р дё случЖев способствуют перераспределению силовых

0 линий и, соответственно, увеличивают или уменьшают величину максимальных: напр жений,

Кроме того, дл  обеспечени  нормальной работы рамных пил они должны

5 . быть нат нуты, причем дл  обеспече .ни  требуемой жесткости наибольшие напр жени  раст жени  должна игпытывать режуща  кромка. Создание напр жений сжати  по всей периферийной (режущей) зоне пилы уменьшает жбсткость режушей кромки и, соответственно , снижает точность пилени , что недопустимо. Цель изобретени  - снижение концентрации напр жений и повышение прочности рамных пил. Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе подготовки рамных пил включающем создание предварительных напр жений в периферийной зоне пил методом термопла;стической обработки термопластическую обработку произво д т в зоне основани  зуба на участк в форме эллипса,выт нутого вдоль пилы, причем мала  ось эллипса расположена от центра криволинейного участка контура впадины на рассто нии а ь t/2, где t - шаг зуба. Исследовани  напр женного состо  ни  рамных пил, проведенные пол риз ционно-оптическим методом, показыва ют, что наиболее оптимальна  форма зонь компенсируюпщх напр жений эллипс , больша  ось которого равна 0,8 (t - 1,5R), а мала  - 0,4 (t 1 ,5R), где R - радиус закруглени  межзубовой впадины. Така  форма рас JIoлoжeни  зоны позвол ет не только сн жать максимальные напр жени  раст жени  в, основании межзубовой впадины путем их компенсации, но и, главным образом, наиболее эффективно создать эффект разгрузки за счет перераспределени  силовых линий пол  напр жений, что позвол ет допол нительно значительно уменьшить коэф фициент концентрации напр жений. Напр жени  раст жени  в указанно зоне задаютс  термопластическим мет дом путем ее нагрева, например газо вой горелкой или лучом лазера. Темп ратура нагрева указанной зоны дл  инструментальных углеродистых стале находитс  в пределах 350-600 С. Вер ний предел рабочего интервала огран чиваетс  практически температурой отпуска, так как дальнейшее повышение температуры вызывает снижение твердости, что недопустимо. Нижний предел рабочего интервала ограничиваетс  температурой, соответствующе началу по влени  упруго-пластически деформаций. Повьш1ение температуры нагрева в указанных пределах привод к увеличению остаточных напр жений в обрабатываемой зоне. На чертеже изображена схема распо- ложени  зоны нагрева относигельно зуба пилы. Пример . Производ т подготовку рамных пил по ГОСТ 5524-75 .с шагом 26 мм и толщиной полотна 2,2 мм, изготовленных из стали 9ХФ. Нагрев обрабатываемых зон осуществл етс  кислородно-ацетиленовым пламенем с помощью газовой горелки типа звездочка . Температуру нагрева контролируют с помощью пирометра и она составл ет 500-550°С. Такой температуре соответствует темно-красный цвет калени  стали 9ХФ. В зоне нагрева после ее остывани  устанавливаетс  синий цвет побежалости. Нагрев зон в основании зубьев во избежание обезуглероживани  поверхностного сло  производитс  нейтральным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. За счет совмещени  за одну установку пилы нагрева зон в основании зубьев с наплавкой стеллита на режущую часть удаетс  снизить трудоемкость подготовки пилы по предлагаемому способу до минимума. В процессе эксплуатации пила многократно перетачиваетс , в результате чего месторасположение обрабатываемой зоны относительно зуба мен етс . Допустимым  вл етс  смещение зоны до положени , когда лини , соедин юща  основани  впадин зубьев, занимает положение касательной к эллипсу в нижней его точке Лпоказано на чертеже пунктиром). После этого процесс нагрева обрабатываемых зон повтор ют. Обычно повторный нагрев указанных зон совмещают с очередной наплавкой стеллита на острие режущей части .зуба. Производственные испытани  рамных Пил, проведенные в зимний период при распиловке мерзлой древесины, когда аварийный расход пил в общем случае достигает максимума, показывают , что количество обрывов полотен пил, обработанных по предлагаемому способу, сократилось в 2-3 раза . Экономический эффект от применени  предлагаемого способа подготовки полосовых пил складываетс  из сокращени  расхода пил и улучшени  использовани  оборудовани  за счет уменьшени  простоев на замену оборванных пил и составл ет свьш1е I руб. на одну пилу.

Формула- изобретени 

Способ подготовки рамных пил,вклю чающий .создание предварительных напр жений в периферийной зоне пил методом термопластической обработки , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  концентрации , напр жений в основании впадин . зубьев и повышени  прочности пил, термопластическую обработку производ т в зоне основани  зуба на участке в форме эллипса, выт нутого вдоль пилы, мала  ось которого расположена от центра криволинейного участ ка контура впадины на рассто нии а t/2, где t - шаг зуба.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Деревообрабатывающа  промышленность . 1962, № 4, с. 10-11.

2.Авторское свидетельстло СССР W 724286, кл. В 27 В 33/04, 1978.

3.Патент США № 2667094, 143-137, 1970.

4.Авторское свидетельство СССР f 554302, кл. С 21 D 9/24, 1977.

Claims (1)

1. Формула¹ изобретения

   Способ подготовки рамных пил,включающий .создание предварительных напряжений в периферийной зоне пил 5 методом термопластической обработки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения концентрации, напряжений в основании впадин . зубьев и повышения прочности пил, термопластическую обработку производят в зоне основания зуба на участке в форме эллипса, вытянутого вдоль пилы, малая ось которого располо жена от центра криволинейного участ ка контура впадины на расстоянии a = t/2, где t - шаг зуба.