ОТЖИМНАЯ АЭРОСТАТИЧЕСКАЯ НАПРАВЛЯЮЩАЯ ЛЕНТОЧНОЙ ПИЛЫ Российский патент 2007 года по МПК B27B13/10 

Изобретение относится к лесопильному оборудованию, а именно к конструкции направляющей пилы ленточно-пильного станка.

Одним из основных показателей качества пиления древесины является точность размеров получаемых пиломатериалов. Она зависит от сил, действующих на пилу в процессе пиления, и способности пилы противодействовать этим силам - жесткости и устойчивости.

Эффективным способом повышения жесткости и устойчивости ленточной пилы является применение для нее направляющих, установленных над и под распиливаемым материалом. Направляющие могут быть двухсторонние, установленные с зазорами с двух сторон. Конструкция двухсторонних направляющих показана на рис.5.10 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990. Двухсторонние направляющие просты по конструкции, и для их изготовления не требуется дорогих теплостойких и износостойких материалов. Однако при установке направляющих с зазором устойчивость ленточных пил не меняется, а жесткость возрастает незначительно. Направляющие такого типа выполняют в основном роль ограничителей предельных отклонений пилы.

Более эффективны односторонние направляющие, они сокращают свободную длину ленточной пилы и за счет этого повышают ее жесткость и устойчивость. Кроме того, повышается точность движения ленточной пилы в зоне резания и устраняются колебания пилы. Конструкция плоских отжимных направляющих, выполненных в виде пластин приведена на рис.5.11, б в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990. Недостатком плоских отжимных направляющих является их высокая стоимость, т.к. материал направляющих должен обладать низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и теплостойкостью.

Для уменьшения трения пилы о направляющие можно заменить трение скольжения трением качения путем применения отжимных направляющих для ленточных пил в виде свободно вращающихся роликов. В этом случае уменьшаются трение и нагрев пил. Конструкция отжимных направляющих ленточных пил, выполненных в виде свободно вращающихся роликов, приведена на рис.5.11,в в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990.

Такого вида направляющие имеют следующие недостатки: требуется высокая точность изготовления и монтажа роликов, чтобы исключить их биение; предъявляются повышенные требования к подшипникам, работающим при больших частотах вращения и имеющих одностороннюю нагрузку; необходимо предотвратить налипание на их рабочую поверхность смолы и опилок; через определенное время работы роликов их поверхности искажаются из-за износа, и их необходимо восстанавливать шлифованием; при изгибе пилы на роликах возникают значительные напряжения, снижающие долговечность пилы. Из-за этих недостатков роликовые направляющие не нашли широкого применения в современных ленточно-пильных станках.

Значительно снизить трение полотна пилы о направляющие можно, если рабочие поверхности отжимных направляющих выполнить в виде аэростатических опор. Конструкция отжимной аэростатической направляющей ленточной пилы приведена на рис.5.15 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990. От источника сжатого воздуха по воздухопроводу в полость направляющей подается сжатый воздух, который затем проходит через отверстия поддува, выполненные перпендикулярно рабочей поверхности направляющей, через микроканавку и зазор между рабочей поверхностью направляющей и пилой истекает в атмосферу. Эта конструкция отжимной аэростатической направляющей взята нами за прототип.

Достоинства отжимных аэростатических направляющих следующие:

максимальное снижение трения пилы о направляющие; охлаждение пилы воздухом; отсутствие износа направляющих; не требуется дорогих теплоизносостойких материалов.

Данный вид отжимных аэростатических направляющих имеет недостаток - при движении ленточной пилы происходит геометрическое сложение скоростей пилы υ_л и сжатого воздуха υ_в и фактический воздушный зазор становится больше зазора в статике (расстояние от пилы до направляющей в перпендикулярном направлении), что снижает подъемную силу.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение подъемной силы отжимной аэростатической направляющей.

Это достигается тем, что отверстия поддува выполнены по углом навстречу движения пилы.

На фиг.1 изображена предлагаемая конструкция отжимной аэростатической направляющей. На фиг.2 - разрез по А-А фиг.1. На фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1.

Отжимная аэростатическая направляющая включает воздухопровод 1, полость 2, отверстия поддува 3, распределительные микроканавки 4.

Устройство работает следующим образом. По воздухопроводу 1 в полость 2 от компрессора поступает сжатый воздух, который через отверстия поддува 3, выполненные под углом навстречу движения пилы, через микроканавку 4 и зазор между рабочей поверхностью направляющей и пилой истекает в атмосферу, образуя аэростатическую опору.

Применение отжимной аэростатической направляющей предложенной конструкции, как показывают расчеты, позволит повысить подъемную силу на 20...30% при том же расходе воздуха.

Изобретение относится к лесопильному оборудованию, а именно к конструкциям направляющих ленточно-пильных станков. Направляющая содержит воздухопровод, полость, отверстия поддува и распределительные микроканавки. Отверстия поддува выполнены под углом α=arctg(υ_л/υ_в) навстречу движению пилы, где υ_л - скорость движения пилы, υ_в - скорость истечения воздуха из отверстия поддува. Изобретение снижает энергозатраты и повышает подъемную силу аэростатической направляющей. 3 ил.

Отжимная аэростатическая направляющая, включающая воздухопровод, полость, отверстия поддува и распределительные микроканавки, отличающаяся тем, что отверстия поддува выполнены под углом навстречу движению пилы, где υ_л - скорость движения пилы, υ_в - скорость истечения воздуха из отверстия поддува.