УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПИЛОВКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2011 года по МПК B27B7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к деревообрабатывающему оборудованию и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для продольной и поперечной распиловки древесины.

Уровень техники

Из уровня техники известно устройство для продольной распиловки бревен (патент SU №2217299, МПК: B27B 1/00, B27B 7/00, 21.03.2002), содержащее установленную на раме с возможностью вертикального и горизонтального перемещения каретку с двумя пильными узлами, пильные диски которых расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Каждый пильный диск кинематически связан со своим электроприводом. Установка двух пильных дисков и двух электроприводов для получения горизонтальных и вертикальных распилов приводит к увеличению габаритов конструкции и повышению потребляемой мощности.

Указанные недостатки устраняются в принятом за прототип устройстве для распиловки лесоматериалов (патент SU №2145279, МПК: В27В 7/00, В27В 5/00, 23.03.1995), содержащем установленную на раме траверсу с механизмом вертикального перемещения, размещенную на траверсе каретку с механизмом горизонтального перемещения. На каретке установлена с возможностью поворота относительно своей продольной оси поперечная опора, несущая пильный механизм, включающий шпиндель с дисковой пилой. Двигатель закреплен на каретке и соединен с дисковой пилой посредством ременного привода и конической зубчатой передачи. Поворот и фиксация дисковой пилы осуществляется посредством шарнирного рычага и газовой распорки (пневмоцилиндра).

Однако в процессе работы данного устройства при прохождении дисковой пилой твердых включений возникают механические колебания, которые не сможет сдерживать существующий механизм поворота и фиксации, газовая распорка быстро выйдет из строя. Кроме того, наличие конической зубчатой передачи в приводе дисковой пилы предусматривает подвод смазки к данному узлу, что приводит к увеличению габаритов механизма.

Раскрытие изобретения

Заявляемым изобретением решается задача повышения эксплуатационной надежности и долговечности устройства за счет сокращения передаточных механизмов привода дисковой пилы и устранения механических колебаний в пильном механизме в процессе работы, а также решается задача уменьшения габаритов пильного механизма.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для распиловки древесины, содержащем установленную на раме траверсу с механизмом ее вертикального перемещения, размещенную на траверсе с возможностью горизонтального перемещения каретку, несущую пильный механизм, смонтированный на поперечной опоре, установленной в каретке с возможностью поворота относительно своей продольной оси, и включающий шпиндель с дисковой пилой на одном конце, при этом другой конец шпинделя связан гибкой передачей с двигателем пильного механизма, согласно заявляемому изобретению, шпиндель пильного механизма установлен в, по меньшей мере, двух подшипниковых узлах, соединенных корпусным элементом, на котором закреплен двигатель, при этом поперечная опора скреплена с упомянутым корпусным элементом в срединной ее части, и снабжена смонтированным на одном ее конце рычагом поворота и, по меньшей мере, двумя выполненными на стенке каретки и разнесенными по сторонам от места установки конца поперечной опоры фиксаторами ее положения, и на другом конце поворотной опоры установлен амортизатор.

Технический результат, а именно сокращение передаточных механизмов привода дисковой пилы достигается за счет компоновки дисковой пилы и приводам единый пильный механизм. Двигатель крепится непосредственно на корпусной элемент шпинделя и поворачивается вместе с ним при перенастройке положения пилы. Постоянное расположение шкива шпинделя и шкива двигателя в единой плоскости позволяет отказаться от дополнительной конической зубчатой передачи, которая предусматривает подвод смазки, и применить только ременную передачу, что в свою очередь приводит к уменьшению габаритов пильного механизма.

Вместе с тем, при попадании твердых включений под лезвие (сучки, металлические предметы) может произойти резкий боковой скачок пилы. Поскольку двигатель закреплен на корпусном элементе шпинделя, он будет повторять ее движения. Таким образом, вал двигателя и ось шпинделя пильного механизма в заявляемой конструкции всегда остаются параллельными друг другу, не происходит их перекоса, что могло бы повлечь за собой поломку привода. Благодаря этому повышается эксплуатационная надежность устройства.

Кроме того, при жесткой фиксации пильного механизма на каретке механические колебания, возникающие от работы пилы, передаются на всю конструкцию, что снижает долговечность устройства. В заявляемом устройстве механические колебания в пильном механизме гасит амортизатор, выполненный в виде стержня, одним концом шарнирно сочлененного с поводковым элементом, закрепленным на поперечной опоре, другим концом свободно пропущенного сквозь отверстие кронштейна, установленного на стороне каретки, параллельной упомянутой поперечной опоре. По обе стороны кронштейна на стержень надеты пружины, дальними от кронштейна концами зафиксированные относительно стержня. Поскольку двигатель зафиксирован на корпусном элементе шпинделя, а сам корпусной элемент закреплен на поперечной опоре, то амортизатор, установленный одним концом на поперечной опоре, не только смягчает биение дисковой пилы, но и поглощает вредные механические колебания двигателя. Таким образом, изобретение позволяет повысить долговечность устройства.

Сравнение предлагаемого изобретения с прототипом обнаружило у нее ряд отличительных признаков, что обуславливает соответствие изобретения критерию «новизна». Анализ других известных технических решений в данной области техники не выявил в них аналогичные отличительные признаки, направленные на решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».

С целью достижения технологичности процесса сборки и разборки устройства целесообразно поперечную опору выполнить составной из двух полуосей, с полухомутами на встречных концах, охватывающими корпусной элемент и скрепленными между собой, при этом другие концы полуосей установлены в отверстиях на противоположных стенках каретки посредством подшипников скольжения.

Закрепление двигателя пильного механизма на корпусном элементе шпинделя посредством опорного узла, содержащего два полухомута, охватывающих корпусной элемент и скрепленных между собой, также обеспечивает технологичность изготовления устройства и позволяет упростить профилактические и ремонтные работы.

В частном случае реализации устройства механизм вертикального перемещения траверсы содержит установленный в верхней части рамы вал с закрепленными на его противоположных концах, по меньшей мере, двумя барабанами с наматываемыми на них гибкими элементами, привод вращения вала, включающий гибкую передачу и маховик, и фрикционный тормоз, причем в центральной части каждого барабана закреплена реборда со сквозным отверстием, в которое свободно пропущен гибкий элемент с расположением ветвей по одну сторону от вращения вала, с обеспечением возможности намотки на барабан, при этом концы ветвей каждого гибкого элемента прикреплены к траверсе.

Поскольку гибкие элементы свободно пропущены сквозь отверстие в реборде, осуществляется их самоцентрирование относительно последней под действием силы тяжести траверсы. Гибкие элементы имеют равную длину, а барабаны - одинаковый диаметр, следовательно, при вращении вала гибкие элементы равномерно наматываются на барабаны, и не происходит перекоса траверсы при вертикальном перемещении.

Использование цепной передачи с ручным приводом в механизме горизонтального перемещения каретки позволяет повысить удобство в обслуживании устройства.

Для обеспечения быстрой и надежной фиксации установочного положения каретки, механизм вертикального перемещения траверсы и механизм горизонтального перемещения каретки снабжены фрикционными тормозами.

При этом устройство оснащено средствами горизонтального перемещения по рельсовым направляющим, выполненными в виде установленных в нижней части рамы роликовых опор, что позволяет перемещать его в нужном направлении.

Краткое описание чертежей

Устройство поясняется следующими чертежами, на которых представлено:

на фиг.1 - общий вид устройства, вид спереди;

на фиг.2 - вид А устройства на фиг.1;

на фиг.3 - каретка с пильным механизмом, вид сверху;

на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3;

на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.1;

на фиг.6 - разрез В-В на фиг.3.

Осуществление изобретения

Устройство для распиловки древесины, представленное на чертежах, содержит установленную на раме 1 траверсу 2 с механизмом ее вертикального перемещения, на траверсе размещена каретка 3 с возможностью горизонтального перемещения. На каретке 3 установлена с возможностью поворота относительно своей продольной оси поперечная опора 4, несущая пильный механизм, включающий шпиндель 5 с дисковой пилой 6 на одном конце, при этом другой конец шпинделя связан ременной передачей 7 с двигателем 8 пильного механизма. Шпиндель 5 пильного механизма установлен в двух подшипниковых узлах 9, соединенных корпусным элементом 10, на котором закреплен двигатель 8, при этом ось шпинделя и вал двигателя параллельны друг другу. Двигатель 8 закреплен на корпусном элементе 10 посредством опорного узла 11, содержащем два полухомута, охватывающих корпусной элемент 10 и скрепленных между собой. Поперечная опора 4 выполнена составной из двух полуосей с полухомутами на встречных концах, также охватывающими корпусной элемент 10 и скрепленными между собой. Другие концы полуосей установлены в отверстиях на противоположных стенках каретки 3 посредством подшипников скольжения 12. В качестве подшипников скольжения использованы втулки из антифрикционного материала. На одном конце поперечной опоры 4 смонтирован рычаг поворота 13. На стенке каретки установлены по обе стороны от места установки конца поперечной опоры 4 фиксаторы 14 и 15, взаимодействующие с рычагом 13 и удерживающие поперечную опору в том угловом положении, которое необходимо для установки пильного механизма с горизонтальной или вертикальной ориентированной пилой. Другой конец поперечной опоры снабжен амортизатором 16, выполненным в виде стержня, одним концом шарнирно сочлененного с поводковым элементом 17, смонтированным на поперечной опоре 4, другим концом свободно пропущенного сквозь отверстие кронштейна 18, установленного на стороне каретки, параллельной упомянутой поперечной опоре 4. По обе стороны от кронштейна 18 на стержень надеты пружины 19 и 20, дальними от кронштейна концами зафиксированные относительно стержня. Механизм вертикального перемещения траверсы содержит установленный в верхней части рамы вал 21, два гибких элемента 22, привод вращения вала и фрикционный тормоз 23. На противоположных концах вала 21 зафиксированы барабаны 24, в центральной части каждого барабана выполнена реборда 25 со сквозным отверстием. Каждый гибкий элемент 22, в качестве которых используют тросы, срединной частью свободно пропущен сквозь отверстие в реборде 25 с возможностью намотки на барабан 24, огибает направляющие ролики 26 и прикреплен своими концами к траверсе 2. Привод вращения вала включает гибкую передачу 27 и маховик 28. Механизм горизонтального перемещения каретки содержит цепную передачу 29 с ручным приводом 30 и фрикционный тормоз 31. Кроме того, устройство оснащено средствами горизонтального перемещения по рельсовым направляющим, выполненными в виде установленных в нижней части рамы роликовых опор 32.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Бревно находится в горизонтальном положении. Для продольной распиловки в горизонтальной плоскости полотно дисковой пилы 6 устанавливается горизонтально с помощью рычага поворота 13, и его закреплением правым фиксатором 15. При этом поперечная опора 4 поворачивается по часовой стрелке, и поводковый элемент 17 смещает стержень амортизатора 16 вправо. Пружина 19 прижимается к кронштейну 18 и гасит возникающие при работе колебания пильного механизма. Для вертикального распила полотно дисковой пилы 6 устанавливается в вертикальное положение, для чего рычаг поворота 13 перемещают к левому фиксатору 14. Поперечная опора 4 поворачивается против часовой стрелки, и стержень амортизатора 16 смещается влево, прижимая к кронштейну 18 пружину 20. Расположение дисковой пилы 6 относительно обрабатываемого материала регулируется механизмом вертикального перемещения траверсы и механизмом горизонтального перемещения каретки.

Заявляемое устройство позволяет осуществлять продольную распиловку древесины в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с минимальными энергозатратами, является надежным в эксплуатации и легко перенастраивается в требуемый режим работы.

На раме (1) установлена траверса (2) с механизмом ее вертикального перемещения. На траверсе размещена с возможностью горизонтального перемещения каретка (3) с пильным механизмом. Пильный механизм содержит шпиндель (5) с дисковой пилой (6). Шпиндель установлен в корпусном элементе. Посредством опорного узла (11) на корпусном элементе закреплен двигатель (8). Корпусной элемент связан с поперечной опорой (4). Поперечная опора (4) установлена в каретке с возможностью поворота относительно своей продольной оси. Поперечная опора (4) выполнена составной из двух полуосей с полухомутами на встречных концах. Полуоси охватывают корпусной элемент шпинделя и скрепляются между собой. На одном конце поперечной опорой (4) смонтирован рычаг поворота (13). На стенке каретки установлены по обе стороны от места установки конца поперечной опоры (4) фиксаторы (14, 15). При этом на другом конце поворотной опоры установлен амортизатор (16). Стержень амортизатора (16) свободно пропущен сквозь отверстие кронштейна (18) на каретке (3). Компоновка дисковой пилы и привода в единый пильный механизм позволяет сократить количество передаточных механизмов привода и уменьшить габариты пильного механизма. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для распиловки древесины, содержащее установленную на раме траверсу с механизмом ее вертикального перемещения, размещенную на траверсе с возможностью горизонтального перемещения каретку, несущую пильный механизм, включающий шпиндель с дисковой пилой, установленный в корпусном элементе, на котором закреплен двигатель, при этом упомянутый корпусной элемент связан с установленной в каретке с возможностью поворота относительно своей продольной оси поперечной опорой, выполненной составной из двух полуосей с полухомутами на встречных концах, охватывающими корпусной элемент и скрепленными между собой, снабженной смонтированным на одном ее конце рычагом поворота и, по меньшей мере, двумя выполненными на стенке каретки и разнесенными по сторонам от места установки конца поперечной опоры фиксаторами ее положения, при этом на другом конце поперечной опоры установлен амортизатор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шпиндель и вал двигателя установлены параллельно друг другу и связаны гибкой передачей.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концы полуосей поперечной опоры, противолежащие концам с полухомутами, установлены в отверстиях на противоположных стенках каретки посредством подшипников скольжения.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что амортизатор выполнен в виде стержня, одним концом шарнирно сочлененного с поводковым элементом, закрепленным на поперечной опоре, другим концом свободно пропущенного через отверстие кронштейна, установленного на стороне каретки, параллельной упомянутой поперечной опоре, по обе стороны кронштейна на стержень надеты пружины, дальними от кронштейна концами зафиксированные относительно стержня.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двигатель закреплен на корпусном элементе посредством опорного узла, содержащего два полухомута, охватывающих корпусной элемент и скрепленных между собой.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм вертикального перемещения траверсы содержит установленный в верхней части рамы вал, по меньшей мере, два барабана, зафиксированных на его противоположных концах, по меньшей мере, два гибких элемента, привод вращения вала, включающий гибкую передачу и маховик, и фрикционный тормоз, причем в центральной части каждого барабана выполнена реборда со сквозным отверстием, через которое свободно пропущен гибкий элемент с расположением ветвей по сторонам относительно реборды и по одну сторону оси вращения вала, прикрепленный своими концами к траверсе.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм горизонтального перемещения каретки включает цепную передачу с ручным приводом и оснащен фрикционным тормозом.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно оснащено средствами горизонтального перемещения по рельсовым направляющим, выполненными в виде установленных в нижней части рамы роликовых опор.