ПИЛЬНАЯ ЦЕПЬ Российский патент 1996 года по МПК B27B33/14 

Изобретение относится к элементам устройств для резания древесины, в частности, к пильным цепям и может быть использовано в лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Цель изобретения повышение надежности.

Перед дальнейшим изложением предложения внесем следующие условные обозначения.

БРS боковое соединительное звено, имеющее режущий зуб, изготовленное из материала обычной толщины S, что и у боковых соединительных звеньев цепи прототипа и выполненное без выступов.

БНS боковое соединительное звено не имеющее режущего зуба, изготовленное из материала обычной толщины S и выполненное без выступов.

БРS₁ боковое соединительное звено, имеющее режущий зуб, изготовленное из материала уменьшенной толщины S₁ с выступом;
БНS₁ боковое соединительное звено не имеющее режущего зуба, изготовленное из материала уменьшенной толщины S₁ с выступом, но без прорезей и выдавки межпpорезевого участка.

БНS₁П боковое соединительное звено, не имеющее режущего зуба, изготовленное из материала уменьшенной толщины S₁ с выступом и выполненное с прорезями и выдавкой межпрорезевого участка.

На приведенных чертежах изображено: на фиг.1 общий вид предлагаемой цепи, при этом показан вариант цепи, у которой выступы выполнены на каждом, не имеющем режущего зуба боковом соединительном звене, причем в цепи чередуются пары боковых соединительных звеньев типа БPS-БНS₁ и БНS₁-БНS₁; на фиг. 2 укрупненно показан участок цепи по фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке А фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б фиг.2(изображена пара боковых соединительных звеньев, одно из которых типа БРS, а другое типа БНS₁; на фиг.5 изображен участок пильной цепи, у которого выступы выполнены на обеих звеньях пар не имеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньях, при этом на других парах, содержащих с одной стороны боковые соединительные звенья, имеющие режущие зубья, а с другой не имеющие режущие зубья боковые соединительные звенья, выступы отсутствуют, т. е. чередуются пары боковых соединительных звеньев типа БРS-БНS и БНS₁-БНS₁, причем у каждого из выступов первый и второй края выходят на края соответствующих звеньев; на фиг.6 разрез по В-В фиг. 5 (изображена пара боковых соединительных звеньев, одно из которых типа БРS, а другое типа БНS); на фиг.7 изображен участок пильной цепи, у одной из пар которого выступы выполнены на неимеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньях, расположенных напротив боковых соединительных звеньев с режущими зубьями также имеющими выступ, при этом у других пар на расположенных напротив не имеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньях, входящих в одну общую для них пару, выступы отсутствуют, а пары располагаются в цепи в следующем порядке: две пары подряд типа БРS₁-БНS₁, затем пара БНS-БНS и далее такой порядок повторяется по всей цепи; на фиг.8 разрез Г-Г фиг.7 (изображена пара боковых соединительных звеньев; одно из которых типа БРS₁, а другое типа БНS₁); на фиг.9 разрез по Д-Д фиг.7 (изображена пара, не имеющая режущих зубьев, боковых соединительных звеньев, оба из которых типа БНS); на фиг. 10 изображен участок цепи, у которого все боковые соединительные звенья выполнены с выступами, а не имеющие режущих зубьев звенья, кроме того, имеют прорези и выдавки межпрорезевых участков в сторону внутренней поверхности звена, при этом средние соединительные звенья имеют поверхности ограничения поворота с обеих сторон, причем в цепи чередуются пары боковых соединительных звеньев типа БРS₁-БНS₁П и БНS₁П-БНS₁П; на фиг.11 разрез по Е-Е фиг.10 (изображена пара боковых соединительных звеньев, одно из которых типа БРS₁, а другое типа БНS₁П); на фиг.12 изображен участок цепи, у которого все не имеющие режущих зубьев боковые соединительные звенья имеют выступы, прорези и выдавки межпрорезевых промежутков, а боковые соединительные звенья с режущими зубьями не имеют выступов, при этом в цепи чередующая пары боковых соединительных звеньев типа БРS-БНS₁П и БНS₁П-БНS₁П; на фиг.13 разрез по И-И фиг.12 (изображена пара боковых соединительных звеньев, одно из которых типа БРS, а другое типа БНS₁П); на фиг. 14 разрез по К-К фиг. 12 (изображена пара, не имеющая режущих зубьев боковых соединительных звеньев, оба из которых типа БНS₁П); на фиг.15 изображена участок пильной цепи, у которого выступы на поверхности бокового соединительного звена, а также прорези и выдавки межпрорезевых промежутков выполнены только на не имеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньях, входящих в одну и ту же общую для них пару, при этом пары боковых соединительных звеньев, состоящие из бокового соединительного звена с имеющими и не имеющими режущего зуба бокового соединительного звена на своих звеньях выступов не имеют, причем пары располагаются в цепи в следующем порядке: пара БРS-НБS, затем две пары БНS₁П-БНS₁П и далее такой порядок повторяется по всей длине цепи; на фиг.16 изображено не имеющее режущего зуба боковое соединительное звено с выступом в виде приваренного к поверхности звена (наружной) планки ребра жесткости); на фиг. 17 разрез по Л-Л фиг.16; на фиг.18 изображено не имеющее режущего зуба боковое соединительное звено с выступом, края которого выходят на края звена; на фиг.19 разрез по М-М фиг.17; на фиг.20 изображено не имеющее режущего зуба боковое соединительное звено с выступом, второй край которого выходит на дальний край звена; на фиг.21 разрез по Н-Н фиг.20; на фиг.22 изображено не имеющее режущего зуба боковое соединительное звено с выступом, первый край которого выходит на ближний край звена, т.е. на край направляющего участка звена; на фиг.23 разрез по Р-Р фиг.22; на фиг.24 изображено не имеющее режущего зуба боковое соединительное звено с круглым выступом; на фиг. 25 разрез по С-С фиг.24; на фиг.26 изображено не имеющее режущего зуба боковое соединительное звено с выступом, прорезями и выдавкой межпрорезевого промежутка; на фиг.27 разрез по Т-Т фиг.26; на фиг.28-30 изображены различные по форме, длине и расположению по отношению ко второму краю выдавки варианты выполнения прорезей на неимеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньях с выступами; на фиг.31 изображено не имеющее режущего зуба боковое соединительное звено с треугольным выступом; на фиг.32 изображено среднее соединительное звено, не имеющее поверхностей ограничения его поворота относительно смежных боковых соединительных звеньев; на фиг.33 изображено среднее соединительное звено, имеющее на одном из краев поверхность ограничения его поворота; на фиг.34 изображено среднее соединительное звено, имеющее на обоих краях поверхности ограничения его поворота; на фиг.35 изображено боковое соединительное звено с режущим зубом, выполненное с выступом; на фиг. 36 изображено боковое соединительное звено с двумя выступами; на фиг.37 разрез У-У фиг.28.

Предлагаемая пильная цепь включает боковые соединительные звенья 1, выполненные с выступающими во внутреннюю сторону цепи направляющими участками 2, средние соединительные звенья 3, по обе стороны каждого из которых соосно, посредством, например, осей заклепок 4 (любой из широко известных конструкций) подсоединена одна из пар, расположенных напротив друг другу боковых соединительных звеньев 1, часть из которых имеет режущие зубья 5.

На приведенных чертежах (фиг.2,7,15) изображены различные варианты порядков расположения пар боковых соединительных звеньев в цепи. И эти варианты не исчерпывают всех возможных. По крайней мере, на одном из боковых соединительных звеньев цепи выполнен один (см. например, фиг.16,18, выступ 6 или несколько таких выступов 7.8 (см. например, фиг.36), выступ выполнен в сторону наружной 9 поверхности звена, при этом максимальная высота h выступа над внутренней 10 поверхностью звена в зоне межосевого промежутка 11 (на фиг.16,26 и 35 этот промежуток ограничен, например, пунктирными линиями 12 и 13), меньше или равна максимальному превышению Н задней кромки 14 любого из режущих зубьев над участком внутренней поверхности 10 соответствующего бокового соединительного звена в зоне межосевого промежутка этого звена. Первый 15 из краев выступа 6 расположен возле конца 16 направляющего участка 2 или на его кромке (см. например, фиг.5,18,22), а второй 17 из краев выступа 6 противоположен первому 15 краю в направлении межосевого промежутка 11 (т. е. в направлении, пересекающем этот промежуток 11 или межосевую линию 18) и находится относительно края 15, по крайней мере, у ближайшей границы 12 межосевого промежутка 11 (т. е. относительно края 15 не ближе, чем у границы 12). Выступ 6 (или выступы) может быть выполнен за одно целое с боковым соединительным звеном или изготовлен отдельно от этого звена с последующим закреплением на его наружной поверхности 9 с помощью известного неподвижного, например, сварочного соединения (см. например, фиг.16, на которой ребро жесткости приварено к поверхности 9 звена).

Выступ 6 может быть получен и путем штамповки самого бокового соединительного звена в сторону поверхности 9. По крайней мере, один выступ 6 может быть выполнен на любом одном, на любых нескольких или на каждом боковом соединительном звене, имеющем или не имеющем режущий зуб 5. Если на одном и том же боковом соединительном звене выполнено несколько выступов, то эти выступы могут быть идентичными или различными по форме, параллельности или непараллельно расположенными друг относительно друга. Второй край 17 одного выступа 6 может быть выполнен например, симметричным плоскости, проходящей через середину межосевой линии 18 перпендикулярно поверхности 9. Выступ 6 может быть и круглым, и в этом случае его края в определенном смысле условны. Но согласно предложению края выступа следует искать в направлении пересекающем межосевой промежуток 11 или межосевую линию 18.

Второй край 17 выступа 6 может находится и до линии 18 и выше дальней границы 13 промежутка 11. Край 17 выступа 6 может располагаться и на линии 18, и на дальней 13, и на ближней 12 границах промежутка 11. Он может и выходить за пределы промежутка 11 (см. например, фиг.5,18,20 для не имеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньев).

Второй край выступа 6 на боковом соединительном звене с режущим зубом 5 целесообразно выполнять не выше нижней начальной линии 19 изгиба профиля режущего зуба 5. В цепи могут быть боковые соединительные звенья из листового материала обычной толщины S (т.е. относительно толстые, той же толщины, что и боковые соединительные звенья цепи прототипа) и боковые соединительные звенья уменьшенной толщины S₁. Звенья толщиной S не имеют выступов, а звенья толщиной S₁ обязательно выполнены с выступом. По крайней мере, на одном из неимеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньев со стороны участка выступа 6, прилегающего к краю 17, могут быть выполнены две линейные прорези 20, 21 (параллельные или непараллельные, прямые или ломаные, см.например, фиг.26,28, 29, 30), конец каждой из которых находится на расстоянии f от дальнего края 22 звена.

Промежуток между прорезями 20,21 выдавливают в сторону внутренней поверхности 10 не имеющего режущего зуба бокового соединительного звена. Максимальная высота h₁ выдавленного участка (выдавки) 23, при этом не должна превышать половины зазора 1 между поверхностями 10 в зоне межосевых участков 11, расположенных напротив друг друга боковых соединительных звеньев, входящих в пару. Выполнение прорезей и выдавки межпрорезевого участка позволит снять значительную часть внутренних напряжений в зоне края 17 выступа 6. Целесообразно, чтобы в случае выполнения пpорезей 20,21 и выдавок 23, расположение края 17 выступа было между линией 18 и линией 13 промежутка 11 или на одной из этих границ. В случае, когда второй край 17 выступа 6 выполнен симметрично плоскости, проходящей через середину линии 18 перпендикулярно поверхности 9 линейные пpорези 20,21 целесообразно выполнить зеркально, идентично относительно указанной плоскости, проходящей через середину линии 18 перпендикулярно поверхности 9. В случае, когда пару боковых соединительных звеньев составляют не имеющие режущих зубьев боковые соединительные звенья с прорезями 20,21 и выдавками 23 целесообразно линейные прорези 20,21 и выдавки 23 выполнить на противолежащих звеньях пары зеркально, идентично. Линейная левая 20 и правая 21 прорези могут быть выполнены на не имеющем режущего зуба боковом соединительном звене противоположно зоне перемещения краев 24 и 25, соответственно, левого и правого, подсоединенных к нему в цепи средних соединительных звеньев 3 (звенья 3 имеют толщину S₂ ≅ 1). При этом торцы межпрорезевой выдавки 23, соответственно, левый 26 (соответствующий прорези 20) и правый 27 (соответствующий прорези 21) обращены к указанным краям звеньев 3. А именно, левый торец 26 обращен к краю 24 левого звена 3, а правый торец 27 обращен к краю 25 правого звена 3. При таком исполнении не имеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньев и расположении торцев 26 и 27 и выдавок 23 относительно краев 24 и 25 звеньев 3, указанные торцы 26 и 27 могут быть использованы для ограничения поворота подсоединенных к ним с обеих сторон средних соединительных звеньев 3, если на краях 24 и 25, соответственно, левого и правого звеньев 3 будут выполнены поверхности ограничения поворота, соответственно 28 и 29, ответные по форме обращенным к ним поверхностям торцев, соответственно, 26 и 27.

Указанное выполнение прорезей, выдавок 23; торцев 26,27 и поверхностей 28, 29, а также взаиморасположение этих торцев и поверхностей должны обеспечивать при их взаимодействии прекращение относительного поворота не имеющего режущего зуба бокового соединительного звена 1 с выдавкой 23 и подсоединенных к нему звеньев 3 в положении, при котором опорные площадки 30 и 31 (взаимодействующие в процессе эксплуатации цепи с пильной шиной) параллельны линиям 18 не имеющего режущего зуба звена 1 с выдавкой 23 и звена 1, входящего с ним в пару.

В случае, когда пару боковых соединительных звеньев составляют не имеющих режущих зубьев боковые соединительные звенья 1 с зеркально, идентичными прорезями 20,21, выдавками 23 и торцами 26,27 описанное взаимодействие осуществляется между поверхностью ограничения поворота 28 левого звена 3 и торцами 26 одновременно обеих противолежащих не имеющих режущих зубьев звеньев 1 пары, а при выполнении и на правом звене 3 обращенной к указанной паре звеньев 1 поверхности ограничения поворота 29, взаимодействие осуществляется также между этой поверхностью 29 и торцами 27 одновременно обеих звеньев 1, входящих в пару.

Для частного случая выполнения прорезей 20,21 на звеньях 1, изображенного на фиг.26 и взаиморасположения звеньях в цепи в соответствии с фиг.12 расстоянии d между прорезями 20 и 21 (или торцами 26, 27) звеньев 1 приблизительно соответствуют расстояниям d₁ между поверхностями 28 и 29 звеньев 3, подсоединенных, соответственно, слева и справа к звеньям 1).

В зависимости от варианта исполнения звеньев 1, входящих в пары боковых соединительных звеньев цепи, звенья 3 могут иметь и не иметь поверхности ограничения поворота 28 и 29, звенья 3 могут иметь указанные поверхности как с одной, так и с обеих сторон (поскольку каждое звено 3 по отношению к одной из подсоединенных к нему пар звеньев 1 является левым, а к другой правым).

Для ограничения относительного поворота звенья 1 составляющих пару и звена 3 достаточно, чтобы при наличии поверхности ограничения поворота на звене 3 прорези и выдавки 23 были выполнены, по крайней мере, на одном из звеньев 1, входящих в указанную пару.

Предлагаемая пильная цепь работает следующим образом.

В начале свободного падения торец срезанного дерева воздействует на боковые соединительные звенья 1 цепи. При этом не имеющие режущих зубьев боковые соединительные звенья 1, изготовленные из более технологичного проката уменьшенной толщины, противодействуют изгибающему воздействию торца, срезанного дерева, благодаря добавленной им жесткости. У звеньев 1 типа БНS₁ и БНS₁П жесткость добавлена в основном на ближнем (направляющем) 2 участке звена. У звеньев 1 типа БРS₁ жесткость может быть добавлена как на участке 2 звена, так и на дальнем участке звена до нижней начальной линии изгиба режущего зуба 5. Выдавки 23 на звеньях 1 типа БНS₁П не только добавляют жесткость и снимают внутреннее напряжение на вторых краях 17 выступов 6, но и ограничивают поворот этих звеньев относительно звеньев 3, подсоединенных к ним в положении, при котором опорные площадки 30 и 31 звеньев 3 параллельны линиям 18 звеньев 1. Это происходит при взаимодействии торцев 26 и 27 выдавок 23 звеньев 1 с поверхностями ограничения поворота 28 и 29 звеньев 3 подсоединенных к звеньям 1.

Таким образом, предложенное позволяют снизить массу боковых соединительных звеньев цепи и повысить технологичность прокатного материала для их изготовления, обеспечив боковым соединительным звеньям жесткость на уровне, который, по крайней мере, не ниже чем у таких звеньев цепи прототипа, выполненных из относительно толстого материала. Все это позволяет снизить инерционные нагрузки цепи, а следовательно, ее надежность. Этому же способствует выполнение прорезей и выдавок межпрорезевых промежутков, которые не только в значительной степени снимают внутренние напряжения со стороны вторых краев выступов не имеющих режущих зубьев боковых соединительных звеньев, но и повышают продольную устойчивость цепи благодаря ограничению торцами межпрорезевых выдавок поворота, соединенных с ними средних соединительных звеньев.

Предложение позволит уменьшить массу цепи в сравнении с прототипом ориентировочно на 16-17%
Выполнение выступов улучшает также вынос стружки из пропила, способствует образованию карманов для удержания смазки на цепи, снижает износ цепи.

Использование: в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: пильная цепь включает боковые соединительные звенья 1 с направляющими участками 2, средние соединительные звенья 3, по обе стороны каждого из которых посредством, например, осей-заклепок подсоединена одна из пар расположенных напротив друг друга боковых соединительных звеньев 1, часть из которых имеет режущие зубья 5. По крайней мере на одном из боковых соединительных звеньев цепи выполнен один выступ 6 или несколько таких выступов. Выступ выполнен в сторону наружной поверхности звена, при этом максимальная высота h выступа над внутренней поверхностью звена в зоне межосевого промежутка, ограниченного линиями, меньше или равна максимальному превышению H задней кромки 14 любого из ружущих зубьев над участком внутренней поверхности соответствующего бокового соединительного звена в зоне межосевого промежутка этого звена. Первый 15 из краев выступа 6 расположен возле конца участка 2 или на его кромке, а второй 17 из краев выступа 6 находится по крайней мере у ближней границы межосевого промежутка. Второй край выступа противоположен первому в направлении промежутка. Выступ 6 может быть получен, например, путем штамповки бокового соединительного звена в виде ребра жесткости в сторону поверхности. Второй край выступа 6 на звене 1 с режущим зубом 5 целесообразно выполнять не выше нижней линии изгиба профиля режущего зуба 5. Звенья толщиной S не имеют наружных выступов, а звенья толщиной S₁ обязательно выполнены с выступом. Со стороны участка выступа 6, прилегающего ко второму краю, могут быть выполнены две линейные прорези, конец каждой из которых находится на расстоянии от дальнего края звена. Межпрорезевый промежуток выдавливают в сторону внутренней поверхности на не имеющем режущего зуба боковом соединительном звене 1. Максимальная высота h₁ выдавленного участка (выдавки) при этом не должна превышать половины зазора l между поверхностями противолежащих звеньев 1, входящих в пару. При взаимодействии торцов выдавки с поверхностями ограничения поворота, выполненными на звеньях 3, относительный поворот звеньев 3, подсоединенных к звену 1 с выдавкой, прекращается в положении, при котором опорные площадки звеньев 3 параллельны линиям звеньев 1, входящих в пару. Предложение позволяет снизить массу боковых соединительных звеньев цепи и повысить технологичность прокатного материала для их изготовления, обеспечив боковым соединительным звеньям жесткость на уровне по крайней мере не ниже, чем у таких звеньев цепи - прототипа, выполненных из относительно толстого материала. 15 з. п. ф-лы, 37 ил.

1. Пильная цепь, включающая боковые соединительные звенья, часть из которых выполнена с имеющими заднюю кромку режущими зубьями, причем боковые соединительные звенья имеют отверстия под оси, выполнены с выступающими во внутреннюю сторону замкнутого контура цепи направляющими участками и установлены попарно, причем звенья каждой пары расположены напротив друг другу, и имеющие отверстия под оси средние соединительные звенья, каждое из которых установлено между звеньями соседних пар боковых соединительных звеньев и соосно соединено с ними, отличающаяся тем, что по крайней мере на наружной поверхности одного из боковых соединительных звеньев цепи выполнен по крайней мере один выступ, одна поверхность которого расположена в зоне конца направляющего участка, а другая расположена по крайней мере у ближней к нему границы межосевого промежутка, при этом максимальная высота выступа над внутренней поверхностью бокового соединительного звена в зоне межосевого промежутка меньше или равна максимальному превышению задней кромки каждого из режущих зубьев над внутренней поверхностью бокового соединительного звена в зоне межосевого промежутка. 2. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере один выступ выполнен по крайней мере на одном из не имеющих режущие зубья боковых соединительных звеньев. 3. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере один выступ выполнен по крайней мере на каждом не имеющем режущие зубья боковом соединительном звене. 4. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере один выступ выполнен на каждом не имеющем режущие зубья боковом соединительном звене, которое установлено в паре с имеющим режущий зуб боковым соединительным звеном. 5. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что каждый выступ выполнен за одно целое с боковым соединительным звеном. 6. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что каждый выступ выполнен в виде ребра жесткости. 7. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что каждый выступ приварен к наружной поверхности бокового соединительного звена. 8. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что каждый выступ выдавлен в сторону наружной поверхности бокового соединительного звена. 9. Цепь по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере на одном боковом соединительном звене цепи один выступ выдавлен в сторону наружной поверхности звена. 10. Цепь по п.9, отличающаяся тем, что вторая поверхность выступа симметрична плоскости, проходящей через середину межосевой линии звена перпендикулярно к его наружной поверхности. 11. Цепь по п.9, отличающаяся тем, что по крайней мере на наружной поверхности одного не имеющего режущие зубья бокового соединительного звена от первой поверхности выступа в сторону, противоположную направляющему участку, выполнены две расположенные на расстоянии одна от другой линейные прорези, причем конец каждой прорези находится на расстоянии от верхней границы звена, а промежуток между прорезями выдавлен в сторону внутренней поверхности звена, при этом максимальная высота этого промежутка над внутренней поверхностью звена в межосевом промежутке меньше или равна половине зазора между внутренними поверхностями межосевых участков противолежащих боковых соединительных звеньев, входящих в пару. 12. Цепь по пп.9 11, отличающаяся тем, что вторая поверхность выступа находится между межосевой линией и дальней границей межосевого промежутка или лежит на одной из них. 13. Цепь по п.11, отличающаяся тем, что линейные прорези выполнены зеркально идентично относительно плоскости, проходящей через середину межосевой линии не имеющего режущие зубья бокового соединительного звена перпендикулярно к его наружной поверхности. 14. Цепь по п.11, отличающаяся тем, что каждое среднее соединительное звено со стороны присоединения к нему пары боковых соединительных звеньев, у которой по крайней мере одно из звеньев не имеет режущего зуба и выполнено с прорезями, промежуток между которыми выдавлен, имеет на боковой поверхности ограничитель поворота в положении параллельности опорных площадок соединительного звена межосевой линии и для взаимодействия с торцом промежутка между прорезями не имеющего режущего зуба соединительного звена. 15. Цепь по п.14, отличающаяся тем, что по крайней мере к одному среднему соединительному звену по крайней мере с одной стороны подсоединена пара не имеющих зубья боковых соединительных звеньев, у которой каждое из противолежащих звеньев выполнено с линейными прорезями, промежуток между которыми выдавлен. 16. Цепь по п. 15, отличающаяся тем, что линейные прорези, промежуток между которыми выдавлен в сторону внутренней поверхности звена, выполнены зеркально идентично на противоположных звеньях каждой пары не имеющих зубья боковых соединительных звеньев.