ЛЕСОПИЛЬНЫЙ СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ Российский патент 1996 года по МПК B27B3/10 

Изобретение относится к лесопильно-деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для обработки бревен и брусьев с получением пиломатериалов и технологической щепы.

Факторами эффективности пиления на рамном потоке являются объемный выход пиломатериалов, их качество, производительность и степень механизации. На лесопильных рамах, как правило, распиливается минимум два-три диаметра бревен, так как процесс сортировки бревен трудоемок, а переустановка постава пил занимает много времени. В то же время, получаемые вместе с необрезными пиломатериалами горбыли поступают на участок обрезки. Образующиеся горбыли имеют неопределенную форму, так как бревна отличаются друг от друга диаметром, сбегом, закомелистостью и кривизной, что не позволяет автоматизировать процессы разборки пиломатериалов, поступающие на участок обрезки, из-за чего снижается производительность потока с лесопильными рамами. За лесопильной рамой необходимо ставить человека для подправки горбылей. Кроме того, производительность лесопильных рам ограничена из-за наличия значительных динамических нагрузок, из-за массивных пильных рамок с пилами, совершающих возвратно-поступательные движения. При этом наблюдаются значительная вибрация и поперечные колебания лесопильных рам.

Известна лесопильная рама, состоящая из станины, подающих вальцов, трех кривошипных валов, установленных на станине, одноименные шейки коленчатых валов соединены тягами и сдвинуты по фазе на угол 120^о [1]
На одноименных шейках валов закреплены тяги с вертикальными стойками, выполненными с основаниями. На основаниях установлены пильные рамки в виде прямоугольных коробок с пилами. Привод от электродвигателя через один из кривошипных валов и тяги. Пильные рамки с основаниями получают плоскопараллельное вращательное движение. По ходу подачи перед и между пильными рамками расположены вальцы.

Такая конструкция лесопильной рамы, несмотря на сдвиг по фазе движения пильных рамок и распределение постава пил по трем пильным рамкам, не может повысить производительность распиловки, так как движущиеся части имеют значительные массы (тяги со стойками и основаниями с пильными рамками). Кроме того, не будет обеспечена точность распиловки, усугубляемая наличием значительных промежутков между пильными рамками. При распиловке будут появляться горбыли. Для уменьшения потерь объемного выхода пиломатериалов необходимо или устанавливать дополнительные контрольные пилы, что повысит массу пильной рамки, или применить дорогостоящую технологию сортировки бревен по одному четному диаметру. Наличие горбыля не позволяет механизировать и автоматизировать технологические процессы на рамном потоке (разборка досок с горбылями для последующей обработки).

Известна лесопильная рама с перенастраиваемыми пильными рамками.

Лесопильная рама имеет направляющие с пильными рамками, несущими по одной пиле, расположенные попарно симметрично по отношении оси рамы на отдельных суппортах перенастраиваемых относительно оси рамы. Пильные рамки приводятся от одного коленчатого вала, параллельного оси рамы, с помощью шатунов, имеющих прицепные шатуны. Шатуны работают в плоскости, перпендикулярных оси рамы (подачи). Между пильными рамками расположены подающие вальцы.

Такая конструкция станка (лесопильной рамы) позволяет перенастраивать пильные рамки на каждый диаметр бревна. Однако при наличии значительных инерционных масс (основной шатун и прицепной), работающих в плоскости, перпендикулярной оси подачи будут иметь место значительные динамические нагрузки, что приведет к вибрациям и значительным поперечным колебаниям станка и режущего инструмента, что не позволит обеспечить точность распиловки. На станке также будет вырабатываться горбыли. Производительность потока со станком будет низкой. Делать перенастройку на размер каждой пильной рамки не имеет смысла, так как на одном и том же заводе вырабатываются доски не более двух толщин, и при перенастройке отдельно каждой пильной рамки не обеспечится точность выпиливаемых пиломатериалов при такой конструкции станка.

Известен станок для продольной обработки лесоматериалов, имеющий установленные друг за другом вдоль оси станка пильные рамки с приводом от коленчатого вала, при этом пильные рамки установлены в суппортах с возможностью их перемещения в направлении, перпендикулярном оси станка. Перед пильными рамками по обеим сторонам от оси станка установлены фрезерные суппорты для переработки горбыльной части бревна или бруса на технологическую щепу. Каждая пильная рамка выполнена из двух размещенных по обе стороны от оси станка половин, консольно закрепленных на суппортах поперечного перемещения, а коленчатый вал установлен перпендикулярно оси станка.

Такой станок позволяет значительно снизить динамические нагрузки и повысить производительность обработки бревен и брусьев. Однако из-за наличия шатунов динамические нагрузки будут иметь достаточно большую величину, что будет ограничивать производительность станка.

Целью изобретения является уменьшение инерционных сил и повышение производительности без снижения качества обработки, создание предпосылок для автоматизации процессов обработки лесоматериалов.

Сущность изобретения состоит в том, что в предлагаемом фрезерно-пильном станке, включающем фрезерные головки, расположенные на суппортах по обе стороны от оси подачи, пильные рамки, на каждой из которых закреплена часть общего постава пил и механизм подачи, пильные рамки приводятся в движение без шатунов от общего привода с помощью маховиков, насаженных на вал, имеющих относительно оси вращения эксцентричные пазы, и пальцев, закрепленных на пильных рамках и входящих каждый в свой паз. Для уменьшения удельного давления на пальцах могут быть установлены "башмаки", покрытые антифрикционным материалом или имеющие специальные ролики.

Отсутствие шатунов позволит значительно снизить инерционные нагрузки. Маховики расположены по обе стороны оси подачи. Эксцентричные пазы выполнены таким образом, что положение каждой пильной рамки смещено по фазе относительно другой. Наличие фрезерных головок позволяет исключить горбыли, что создает условия для механизации и автоматизации последующих процессов обработки пиломатериалов в потоке. Кроме того, позволяет уменьшить габариты пильных рамок и массу.

За счет применения такого станка производительность обработки лесоматериалов можно повысить в среднем в два раза. В сравнении с известным экономический эффект за счет роста производительности и высвобождения производственной площади составит:
Э Ц_б• • + + Ц_н+Э_доп,
где Ц_б и Ц_н цена базового и нового изделия;
В В коэффициент учета роста производительности;
коэффициент изменения срока службы;
экономия потребителя на текущих издержках эксплуатации и отчисления от сопутствующих капитальных вложений за срок службы нового изделия по сравнению с базовым;
Э_доп экономический эффект за счет высвобождения производственной площади.

Дополнительно за счет изменения динамических нагрузок повысится качество обработки пиломатериалов; отсутствие горбылей позволит автоматизировать процесс разборки досок, исключить ручной труд в лесопильном потоке, высвободить рабочих, что позволит получить дополнительный эффект.

На фиг.1 изображена принципиальная схема, вид сверху; на фиг.2 вид А на фиг. 1; на фиг.3 четыре пильные рамки с консольными поперечинами; на фиг.4 две пильные рамки, установленные друг за другом.

Станок содержит станину 1, механизм подачи (например, вальцовый) 2, суппорты с фрезерными головками 3, индивидуальные приводы фрезерных головок 4, суппорты 5, на которых установлены направляющие 6 пильных рамок 7, и приводной вал 8 с маховиками 9. Приводной вал соединен с электродвигателем 10 с помощью ременной передачи и подвижных соединений, например шлицевых валов. Каждая пильная рамка связана с приводным валом с помощью пальца 11, входящего с зазором в эксцентричный относительно оси вала паз 12.

В направлении подачи механизмы резания расположены последовательно, сначала механизм резания с фрезерными головками, а за ним механизмы с пильными рамками друг за другом по одну и по другую сторону от оси подачи.

Для перенастройки каждого суппорта применены отдельные приводы, например гидроцилиндры 13. Для подачи бревна (бруса) установлены нижние и верхние вальцы, которые приводятся в движение от отдельного привода 14. Для исключения разворота за фрезерными головками на тех же суппортах установлены направляющие стенки 15.

На горизонтальных поперечинах пильных рамок 7 закреплены через межпильные прокладки пилы 16, а за пилами для направления отпиливаемых материалов направляющие ножи 17.

Станок может быть выполнен с четырьмя пильным рамками (фиг.2 и 3), расположенными по обе стороны от массы подачи и друг за другом, а может быть выполнен с двумя пильными рамками, установленными друг за другом и приводимыми в движение одна от правого маховика, другая от левого маховика; могут быть комбинации консольных и обычных пильных рамок.

Эксцентриситеты пазов (центры) на маховиках смещены относительно друг друга на угол, равный для двух пильных рамок 190^о, для четырех 90^о и т.д. Пильные рамки могут быть установлены не на суппортах а просто на станине. Приводной вал с маховиками может быть развернут параллельно оси подачи.

Для уменьшения давления пальцев на пазы маховиков пальцы могут быть выполнены в виде "башмаков" (секторов) и покрыты антифрикционным материалом.

Станок работает следующим образом. Привод 14 механизма подачи приводит в движение механизм подачи; индивидуальные приводы 4 приводят в движение фрезерные головки 3, электродвигатель 10 приводит в движение через ременную передачу и маховики 9 с помощью пазов 12 и пальцев 11 пильные рамки 7. Пильные рамки, установленные на одном суппорте, приводятся в движение от одного маховика, пазы которого повернуты относительно друг друга, например, для четырех пильных рамок (две на одном и две на другом суппорте) на угол 180^о. Пазы маховика на валу на противоположном относительно оси подачи станка суппорте повернуты друг к другу под углом 180^о и относительно пазов маховика первого суппорта на 90^о. В результате, если первая пильная рамка находится в крайней верхней точке, то вторая в нижней точке, а третья в средней и движется вверх четвертая в среднем положении и движется вниз. При двух пильных рамках на каждом маховике имеется по одному пазу, смещенных на 180^о. Бревно 18 (брус) подается механизмом подачи, фрезерные головки снимают сбеговую часть бревна (горбыль) и перерабатывают на щепу при этом боковыми направляющими линейками (стенками), брус удерживается от перебазирования, далее с боков отпиливаются доски сначала первой парой пильных рамок, затем второй парой пильных рамок и т.д. Направляющие ножи удерживают доски и обеспечивают более чистый пропил (поверхность обработки).

При подаче бревна другого диаметра гидроцилиндрами перенастраиваются суппорты с фрезами и суппорты с пильными рамками, если рамки установлены по обе стороны от оси подачи и нестационарно.

Использование: изобретение относится к лесопильно-деревообрабатывающей промышленности, а более конкретно к обработке бревен и брусьев с получением пиломатериалов и технологической щепы. Сущность изобретения: станок включает механизм подачи, фрезерные головки, пильные рамки. Пильные рамки связаны с приводным валом с помощью пальца, входящего с зазором в эксцентричный относительно оси вала паз. Для перенастройки каждого суппорта применены отдельные приводы. Вальцы для подачи бревна приводятся в движение от отдельного привода. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ЛЕСОПИЛЬНЫЙ СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ, включающий механизм подачи и пильные рамки с частью постава пил на каждой, отличающийся тем, что по крайней мере две пильные рамки с закрепленными на них пальцами имеют общий приводной вал с маховиками, выполненными с эксцентричными относительно оси вала пазами, при этом каждая пильная рамка с помощью эксцентричного относительно оси вращения маховика паза и входящего с зазором в него пальца соединена с маховиком, а эксцентриситеты пазов смещены относительно друг друга на угол, определяемый из выражения α =360/N, где N - количество пильных рамок. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что на пальцах закреплены башмаки, уменьшающие удельное давление пальцев на пазы маховиков.