Устройство для тепловой правки круглых пил Российский патент 2018 года по МПК C21D9/24 

Описание патента на изобретение RU2643024C1

Изобретение предназначено для повышения устойчивого состояния круглой пилы в процессе пиления путем выравнивания градиента температур по радиусу пильного диска и может быть использовано в деревообрабатывающей отрасли промышленности.

Известен способ снятия температурных напряжений в диске пилы посредством охлаждения пильного диска в среде водяного тумана или струе воды. Вода подается через ограничители боковых отклонений. (Якунин Н.К. Подготовка круглых пил к работе / Н.К. Якунин. – М.: Лесн. пром–сть, 1980. – 152 с., стр. 69).

Недостатками приведенного способа является контакт с повышенной влажностью деталей и узлов станка, отходов пиления, что приводит к коррозии оборудования и снижению энергетической ценности отходов пиления.

Известен способ натяжения зубчатой кромки круглой пилы нагревом средней зоны пильного диска в процессе работы посредством специального рычага, на конце которого закреплен материал, способствующий быстрому нагреву пильного полотна. Средняя зона пилы нагревается трением контактных поверхностей закрепленного материала и поверхности полотна пилы (Якунин, Н.К. Подготовка круглых пил к работе / Н.К. Якунин. – М.: Лесн. пром–сть, 1980. – 152 с., стр. 68-69).

Это устройство принято за прототип. Недостатком устройства является контактный способ нагрева полотна пилы трением, неточность визуального определения момента потери устойчивости пилы, неопределенность выбора зоны нагрева диска, невозможность контроля процесса нагрева - скорости нагрева, распределения градиента температуры по радиусу пильного диска, что приводит к потере работоспособности пилы.

Целью заявленного решения является обеспечение сохранения устойчивой формы равновесия пильного диска в рабочем режиме деления (распиловки) путем создания управляемого температурного поля по радиусу диска пилы в определенной кольцевой зоне пильного полотна, обеспечивающего выравнивание температурного градиента по радиусу диска, удлинению средней зоны полотна круглой пилы по радиусу и созданию требуемых напряжений в полотне пилы для натяжения зубчатой кромки.

Это достигается тем, что в устройстве для тепловой правки полотна круглой пилы, установленной в узле резания, управляемое температурное поле в средней зоне полотна пилы по радиусу пилы создается электромагнитным полем индуктора, выполненного в виде индуцирующего проводника, расположенного под углом δ к плоскости диска пилы по радиусу с вершиной угла в зоне зубчатой кромки пилы, с возможностью регулирования ширины зоны теплового поля поворотом индуцирующего проводника относительно радиуса диска пилы на угол α. Длина индуцирующего проводника L и угол поворота α оси индуцирующего проводника относительно радиуса диска пилы определяют ширину кольцевой зоны воздействия электромагнитного поля на поверхности пильного диска, а регулируемый по радиусу, уменьшающийся по направлению к зубчатой кромке пилы, воздушный зазор между плоскостью пильного диска и осью индуцирующего проводника определяет градиент температур в полотне по радиусу пилы, что позволяет создать требуемые термические напряжения в полотне пилы, обеспечивающие нормированное натяжение зубчатой кромки и восстановление устойчивости пильного полотна.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для тепловой правки круглых пил; на фиг.2 – поперечный разрез А-А устройства, фиг.3 – график функциональной зависимости градиента температуры от радиуса пилы ΔТ = f (R) и температуры от радиуса пилы Т = Ѱ(R).

Устройство содержит узел резания 1 с круглой пилой 2, установку индукционного нагрева 3 с нагревательным элементом 3, включающую индуцирующий проводник 4, источник питания индуктора 5, блок управления индуктором 6; датчики состояния пильного диска: датчик положения зубчатой кромки круглой пилы 7 и датчик температуры 8.

Рассматриваемое устройство встроено в узел резания 1 и расположено в нерабочей зоне пилы 2.

Работает устройство следующим образом. Материал подают в зону резания. При делении материала круглой пилой 2 происходит нагрев пильного диска в зоне зубчатой кромки пилы и полотна. Это вызывает дополнительное удлинение как кольца зубчатой кромки, так и части полотна пилы по радиусу в зоне, подверженной нагреву. При повышении температуры в зоне зубчатой кромки пилы до критического значения величина удлинения радиуса полотна пилы не соответствует удлинению кольца зубчатой кромки и не позволяет ему удлиниться на требуемую величину. В результате в кольце зубчатой кромки возникают сжимающие напряжения, выводящие пилу из состояния упругого равновесия, приводящие к отклонению зубчатой кромки от нормального положения относительно плоскости вращения, что сказывается на точности обработки материала и может привести к выходу пилы из рабочего состояния. Поэтому необходимо осуществлять контроль температуры и отклонения зубчатой кромки. Температуру в зоне, прилегающей к зубчатой кромке, измеряют датчиком температуры 8. Положение зубчатой кромки пилы относительно плоскости вращения фиксируют датчиком положения 7. Информация о температуре и о положении зубчатой кромки в дискретный момент времени от датчиков поступает в блок управления индуктором 6. При превышении температуры контролируемой зоны пильного диска критического значения и отклонении зубчатой кромки пилы от нормированного положения блок управления 6 генерирует сигнал на включение источника питания 5 установки индукционного нагрева 3. Магнитный поток, созданный индуцирующим проводником 4, замыкается через участок пильного диска по радиусу пилы. Вызванные переменным магнитным потоком вихревые токи приводят к созданию заданного углом установки δ индуцирующего проводника теплового поля и к интенсивному разогреву участка диска пилы по радиусу. Индуцирующий проводник при вращении пилы обеспечивает разогрев средней части пильного полотна по кольцевому следу шириной H, заданной длиной индуцирующего проводника L, и углом поворота оси индуцирующего проводника относительно оси диска пилы α. Воздушный зазор между плоскостью пильного диска и осью индуцирующего проводника, ширина которого задается углом поворота δ индуцирующего проводника относительно плоскости полотна пилы, определяет изменение градиента температуры ΔТ и температуры Т по радиусу R пилы в соответствии с функциональными зависимостями ΔТ = f (R) и Т = Ѱ(R). Это обеспечивает перераспределение напряжений в полотне пилы и восстановление устойчивого состояния диска пилы, которое фиксируется датчиком положения, после чего нагрев полотна пилы прекращается.

Применение устройства для тепловой правки круглых пил позволяет обеспечить сохранение устойчивой формы равновесия пильного диска в рабочем режиме деления (распиловки) нагревом участка полотна пилы по кольцевому следу с заданным градиентом температур по радиусу пилы и шириной теплового следа без дополнительного охлаждения полотна пилы.

Похожие патенты RU2643024C1

название год авторы номер документа
Устройство для термической правки пильного диска круглой пилы 2021
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
RU2775046C1
Устройство для термической правки пильного диска круглой пилы 2018
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
RU2677449C1
Способ термопластического натяжения пильного диска круглой пилы 2017
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
RU2663029C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИХ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОЛОСОВЫХ ПИЛАХ 2015
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
RU2614863C1
Способ повышения жесткости круглой пилы 2019
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
RU2708703C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДЕРЕВОРЕЖУЩИХ ПИЛ 2016
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьёв Иван Иванович
  • Латышова Кристина Олеговна
RU2619250C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДЕРЕВОРЕЖУЩИХ ПИЛ 2015
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Латышова Кристина Олеговна
  • Соловьев Иван Иванович
RU2617602C1
Устройство для создания термопластических нормированных напряжений в круглой пиле 2018
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
RU2684521C1
Способ термодинамического натяжения дисковой пилы 2017
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
  • Исаева Кристина Олеговна
RU2660466C1
Способ повышения жесткости круглой пилы 2019
  • Мелехов Владимир Иванович
  • Соловьев Иван Иванович
RU2702665C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 643 024 C1

Реферат патента 2018 года Устройство для тепловой правки круглых пил

Изобретение относится к устройствам для тепловой правки круглой пилы. Устройство содержит встроенный в нерабочую зону узла резания круглой пилы нагревательный элемент, соединенный с источником питания, датчик температуры пильного диска для измерения температуры в зоне, прилегающей к зубчатой кромке пилы, и датчик положения зубчатой кромки пилы. Устройство снабжено блоком управления, выполненным с возможностью генерирования сигнала от датчика температуры и датчика положения для включения источника питания. Нагревательный элемент выполнен в виде индуцирующего проводника теплового поля, расположенного под углом к плоскости диска пилы по радиусу с вершиной угла в зоне зубчатой кромки пилы и с возможностью регулирования ширины зоны теплового поля посредством поворота его относительно радиуса диска пилы. Технический результат заключается в обеспечении сохранения устойчивой формы равновесия пильного диска при распиловке без его дополнительного охлаждения. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 643 024 C1

Устройство для тепловой правки круглой пилы, содержащее встроенный в нерабочую зону узла резания круглой пилы нагревательный элемент, соединенный с источником питания, датчик температуры пильного диска для измерения температуры в зоне, прилегающей к зубчатой кромке пилы, и датчик положения зубчатой кромки пилы, отличающееся тем, что оно снабжено блоком управления, выполненным с возможностью генерирования сигнала от датчика температуры и датчика положения для включения источника питания, при этом нагревательный элемент выполнен в виде индуцирующего проводника теплового поля, расположенного под углом к плоскости диска пилы по радиусу с вершиной угла в зоне зубчатой кромки пилы и с возможностью регулирования ширины зоны теплового поля посредством поворота его относительно радиуса диска пилы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2643024C1

Якунин Н.К
Подготовка круглых пил к работе
М.: Лесная промышленность, 1980, с
Способ получения смеси хлоргидратов опийных алкалоидов (пантопона) из опийных вытяжек с любым содержанием морфия 1921
  • Гундобин П.И.
SU68A1
Устройство для закалки зубьев дисковых пил 1987
  • Говардовский Лев Борисович
  • Кравченко Владимир Петрович
  • Петрило Юрий Александрович
SU1456476A1
ИОТЕКА I 0
SU287078A1
JP 6228650 A, 16.08.1994
CN 102534167 A, 04.07.2012.

RU 2 643 024 C1

Авторы

Мелехов Владимир Иванович

Соловьев Иван Иванович

Исаева Кристина Олеговна

Даты

2018-01-29Публикация

2017-01-18Подача