Гибкий режущий орган Советский патент 1984 года по МПК B27B21/02 

Изобретение относится к режущим органам, применяемь в лесной промышленности. Известен режущий орган, включающий трос, внешние нити которого .выполнены с расположенной по всей его длине сплошной режущей кромкой 1.Недостатками данного режущего органа являются сложность изготовле ния, увод в сторону от направления подачи и значительное усилие растяжения троса. Известен также гибкий режущий орган, поверхность которого снабжена .наклонными рабочими элементами Г21. Недостатки известной: конструкции обусловлены большими усилиями при резании.и низкой производительностью резания из-за наличия несимметричнойВИНТОВОЙ режущей кромки и большого диаметра режущего орган Цель изобретения - уменьшение усилий и увеличение производительности резания. Поставленная цель достигается тем, что в гибком режущем органе рабочие элементы выполнены в виде площадок, рабочая поверхность которых направлена в сторону, противоположную направлению подачи рабо чего органа, причем площадки распо ложены сим1.1етрично Относительно плоскости, проходящей через продол ную ось - гибкого Режущего органа в направлении его подачи. . Кроме того, поверхность гибкого режущего органа снабжена подрезающими элементами. . На фиг. 1 изображено устройство с гибким режущим органом, общий . .виД на ФИГ. 2 - гибкий режущий орган/ на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - гибкий режущий орган 1 вариант исполнения; на фиг, .5 - схема процесса резания гибким режущим органом; на фиг. б разрез Б-Б на фиг. 5. Устройство с гибким режущим орг ном (фиг. 1) состоит из рамы 1, на которой установлены двигатель 2 .с передачей 3 на ведущий шкив 4, о водных роликов 5,; стабилизатора 6 гибкого режущего органа 7., наприме в виде проволоки, г. Гибкий режущий орган (фиг. 2) снабжен на его боковой поверхности выемками 8, содержащими рабочие пл щаДки 9, направленные в сторону п тивоположную направлению подачи рабочего органа, и расположенные симметрично относительно плоскости проходящей через ось в направ ленйи подачи гибкого режущего орга На рабочих площадках 9 возникают усилия, 1Которые самозатягивйю гиб кий режущий.,орган в древесину. Поверхность гибкого режущего органа 7 между выемками 8 со стороны подачи снабжена подрезающими элементами 10, выступающими над поверхностью гибкого режущего органа на величину превышения Л . Шаг между подрезающиг-от элементами 10 t и превышение А должны находиться преимущественно в пропорции Частота расположения выемок 8 и, следовательно, рабочих площадок 9, характеризуемая шагом t , также должна иметь закономерность Выполнение рабочих площадок Ю с соблюдением указанных параметров позволяет затрачивать на процесс резания минимальную энергию при значительной производительности резания. В другом варианте исполнения гибкого режущего органа выемки 8 с рабочими площадками, расположенными с двух сторон, смыкаются между собой в плоскости резания,при этом рабочая площадка на стороне подачи образует режущую грань 11. Для механического, разрушения древесины вместо закономерно расположенных подрезающих элементов 10 на повёрХ1 ости гибкого режущего органа на стороне подачи напылением металла наносятся небольшие подрезающие элементы 12. Рабочая площадка 9 может быть образована не только выемкой, но и выступом, например, при помощи напыления металла. Гибкий режущий орган работает следующим образом. Включают двигатель 2 (фиг. 1, который при помощи передачи 3 и ведущего шкива 4 приводит в движение гибкий режущий орган 7 со скоростью Vpea- Далее режущее устройство с гибким режущим органом 7 .(фиг. 5 и 6 ) надвигают на древесину 13 со cKopiogjiifW подачи Упод При этом стабилизаторы б ориентируют гибкий режущий орган так, чтобы подрезакицие элементы 10 (12) были направлены в сторону подачи. Подрезакяцие элементы, встречаясь с древесиной, начинают разрушать ее волокна, при этом гибкий режущий Орган внедряется в древесину 13. Так как волокн1л древесины обладают упругостью, н рабочих площадках 9 возникает усилие P, как -составляющее.ОТ усилия Р, направленное нормально к рабочей площадке 9, т.е. составляющие Ррез зйт образуют общее усилие При угле ot О усилие РЗЙТ По мере увеличения этого угла от О до усилие самоэатягивания Pjcrr увеличивается до величины Ppg, т.е., до максимума. Усилие заставляет внедряться гибкий режущий орган в древесину на всем участке соприко новения с древесиной. При этом усилия растяжения.в гибком режущем органе, возникающие от усилия подачи, будут минимальны. Так как гибкие режущие органы допускают большие скорости движения из-за отсутствия динамических нагру зок при зацеплении с ведущим шкивом производительность резания будет высока, Например, при скорости движения гибкого режущего органа ез превышении 3 мм и i, 30 мм скорость подачи -„..-«. Ствол дерева диаметром 1м будет перерезан за 0,2 с. При больших скоростях резания Vpe гибкий режущий орган от трения об древесину не успевает нагреваться, так как влага, срдержащаяся в древесине, играет роль охлаждакицей сре ды. Кроме тог-о, гибкий режущий орган за пределами зоны резания охлаждается при своем быстром движении наружным воздухом. При резании мерзлой древесины возникающее от трения гибкого режущего органа о древесину тепло размораживает ее, создавая благоприятные условия для самовнедрения органа в древесину. Гибкий режущий орган имеет малые размеры, поэтому на резание затрачивается незначительная механическая энергия. Отходы древесины в виде опилок и стружки также незначительны. Например, диаметр проволоки может быть равным 0,5-4,0 мм в зависимости от диаметра хлыста и прочности стали. Возникающий {фиг. б) после прохождения гибким режущим органом ствола древесины зазор 14 очень мал. При резании мягких пород древесины поперек волокон указанный зазор может быть равным нулю. Масса гибкого режущего органа по сравнению с массой пильной цепи, применяемой на лесосечных машинахj в 10-15 раз меньше, причем уменьшение массы режущего органа и механической энергии на процесс резания ведет к резкому уменьшению массы механизма срезания и, тем самым, массы машины в целом. Применение предлагаемого гибкого режущего органа повзоляет увеличить производительность срезания деревьев машиной в 2-3 раза и заменить дорогостоящие пильныецепи. .

iv ГИБКИЙ РЕЖУЩИЙ ОРГАН Поверхность которого снабжена наклонными рабочими элементами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения усилий и увеличения производительности резания., рабочие элементы выполнены в виде площадок, рабочая поверхность котсфых направлена в сторону, противоположную направлению подачи рабочего органа, причем площадки расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через продольную ось гибкого режущего органа в направлении его подачи. 2. Орган по п. 1, о тли ч аю-щ и и с я тем, что его поверхность со стороны подачи снабжена подрезающими элементaMti. а:) со со со :о

V

У

-|- д .

7 В 9

(риг.