Устройство для натяжения рамных пил Советский патент 1992 года по МПК B27B3/30 

Изобретение относится к механизмам натяжения пил в лесопильной раме и может быть использовано в лесопильной промышленности.

Известно устройство для натяжения рамных пил, содержащее тягу с захватами, винт с гайкой и опорной планкой.

В таком устройстве сила натяжения пил колеблется в процессе работы (например, при тепловом нагреве пил) из-за низкой демпфирующей способности входящих в него элементов. Это сказывается отрицательно на стабильности работы пил, их уводе и, соответственно, изменении толщины выпиливаемых досок, требует постоянного контроля за состоянием натяжения пил, остановок рамы на регулировочные работы./

Известно также устройство для натяжения рамных пил, содержащее тягу с захватом, натяжной эксцентрик с клином и опорной планкой и механизм стабилизации натяжения пил, имеющий упругий элемент, расположенный параллельно продольной оси пил.

В таком устройстве происходит некоторая стабилизация натяжения пил в процессе работы благодаря использованию в качестве механизма стабилизации упругих свойств расклинивающих ножей, образующих параллелограмм с пилами. Но в таком устройстве недостаточно высока стабильность работы устройства с поперечной плоскости пил, возникают дополнительные силы трения в шарнирно-рычажной системе, искажающие начальное распределение сил, что затрудняет обеспечение постоянства натяжения. Большие силы натяжения заставляют делать рычажные механизмы стабилизации достаточно массивными, что увеличивает инерционные нагрузки, которые отрицательно сказываются на работе рамы.

Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства по обеспечению стабильного натяжения пил.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для натяжения рамных пил, включающем тягу с захватом, натяжной эксцентрик с клином и опорной планкой и механизм стабилизации натяжения пил с упругим элементом, расположенным параллельно продольной оси пил, упругий элемент механизма стабилизации натяжения пил выполнен в виде торсиона с несамотормозящейся резьбой в паре втулка - гайка в виде винтовой шариковой передачи.

Один конец торсиона шарнирно установлен на клине, а другой опирается через несамотормозящуюся резьбу на втулку, закрепленную на шарнире, установленном на опорной планке, причем между клином и опорной планкой размещен цилиндрический ролик, смещенный относительно продольной оси натяжения пил с образованием

на клине неравноплечего рычага между продольной осью натяжения пил и осью торсиона.

В предлагаемом устройстве натяжения рамных пил благодаря установке упругого

элемента - торсиона, применения несамотормозящейся резьбы на втулке с образованием на клине неравноплечего рычага можно добиться повышения надежности в механизме стабилизации натяжения пил,

повышения устойчивости и жесткости полотна пилы во время резания. Поддержание пил в натянутом состоянии позволяет уменьшить прочность металлоконструкции пильной рамки, ее вес и инерционные нагрузки, и в результате повышается работоспособность устройства для натяжения рамных пил

В предлагаемом устройстве упругий элемент - торсион также расположен параллельно пилам, но его высокие демпфирующие способности позволяют сделать механизм стабилизации малогабаритным и установить между опорной планкой и клином, используя возможности несамотормозящейся резьбы с большим углом подъема

винтовой линии, преобразовывать крутящий момент на торсионе в упругую силу, уравновешивающую силу натяжения полотна пилы, Это значительно снижает массу механизма стабилизации, устраняет громоздкий и неустойчивый в поперечном пилам направлении шарнирно-рычажной параллелограмм.

Характеристики передаточного числа, образованные подбором плеч рычага на клине, и выбор угла наклона винтовой линии (особенно, если использовать винтовую шарнирную передачу) позволяют обеспечить высокую демпфирующую способность компенсации вытяжки пил в процессе работы при нагреве, ударных и динамических нагрузках, что повышает зону действия устройства по поддержанию постоянной силы натяжения, снижает требования к контролю за натяжением пил, уменьшает возможность их увода. Все это повышает надежность работы устройства по обеспечению стабильности натяжения пил в широком диапазоне колебаний длины пил в процессе работы, позволяет уменьшить ширину полотен пил, создает предпосылки к снижению общего уровня натяжения пил, снижению металлоемкости пильной рамки.

На чертеже показана конструктивная схема устройства для натяжения рамных пил.

Устройство содержит тягу 1 с захватом 2, натяжной эксцентрик 3, клин 4 и опорную планку 5, опирающуюся на верхнюю траверсу пильной рамки 6. На противоположном тяге 1 конце клина 4 расположен механизм стабилизации натяжения пил, содержащий упругий элемент - торсион 7, продольная ось которого параллельна оси натяжения пил. Торсион 7 верхним концом закреплен в шарнире 8, опирающимся на клин 4, проходит через отверстие в клине 4, опорной планке 5 и втулке 9 и закреплен в гайке 10 на шлицах с возможностью съема гайки с торсиона с креплением от осевого смещения гайкой 11с обычной самостопорящейся резьбой с низким углом подъема винтовой линии. Гайка 10 опирается через несамотормозящуюся резьбу на втулку 9, шарнирно установленную на опорной планке 5. Несамотормозящаяся резьба выполнена с таким углом подъема винтовой линии, чтобы осевые перемещения гайки по втулке вызывали ее поворот. Между клином 4 и опорной планкой 5 расположен промежуточный ролик 12, относительно которого на клине 4 образуются плечи рычага, причем одно из них создается линией действия натяжения пил (точкой контакта эксцентрика и клина), а другое - осью торсиона. Плечи рычага определяются жесткостной характеристикой торсиона, углом наклона винтовой линии и необходимой силой натяжений пил и составляют 1:6-1:8.

Для уменьшения угла подъема винтовой

линии с целью увеличения общего передаточного числа рычажно-винтовой системы, уменьшения потерь на трение и снижения диаметра торсиона резьбовая передача гай0 ка-втулка выполнена в виде шариковой винтовой передачи. Шарнир 8 и шарнирная опора втулки 9, а также ролик снабжены буртиками,.препятствующими их смещению из плоскости клина и планки.

5 В захвате тяги 1 установлено полотно пилы 13.

Устройство для натяжения рамных пил работает следующим образом.

После установки клина 4 с опорной

0 планкой 5 между боковыми планками тяги 1 на верхней траверсе 6 пильной рамки устанавливаются между верхними 2 и нижними захватами (не показаны) пилы 13 и монтируются механизмы стабилизации натяжения

5 на свободных концах клиньев в шахматном порядке по разные стороны от траверсы рамки. Винтовая передача втулка 9 - гайка 10 размещается на опорной планке шарнирной поверхностью втулки, гайка 10 закреп0 ляется на шлицевом конце торсиона 7 от осевого смещения стопорной гайкой 11, ею же производится предварительное закручивание торсиона.

Окончательное натяжение полотен пил

5 осуществляется поворотом эксцентрика 3 по часовой стрелке, при этом клин 4 поворачивается вокруг ролика 12 против часовой стрелки. Верхний конец торсиона 7 стремится переместиться вверх, гайка 10 вместе

0 с нижним концом торсиона перемещается также вверх, закручиваясь по несамотормозящейся резьбе (по шарнирно-винтовой передаче) на втулке 9 и производит закручивание торсиона вокруг своей оси до

5 тех пор, пока сила упругости, созданная при закручивании торсиона, не уравновесит силу, действующую вдоль оси торсиона.

Так как сила закручивания определяется углом подъема винтовой линии и переда0 точным числом плеч рычага, образованного на клине относительно ролика 12, то упругая энергия, накопленная в торсионе, пропорциональна силе натяжения пилы и уравновешивает ее.

5 Крутящий момент, действующий при закручивании торсиона в перпендикулярной оси торсиона плоскости, стремится развернуть клин и опорную планку в разные стороны. Это крутящий момент уравновешивается силами трения между клином и

эксцентриком, опорной планкой и верхней траверсой пильной рамки, действующими в перпендикулярных плоскости чертежа направлениях. Смещение опорной планки и клина, кроме того, ограничивается боковы- ми планками тяги, т.е. система находится в равновесии. Так как сила закручивания действует по винтовой линии на диаметре передачи гайка-втулка и составляет 1/6-1/10 часть силы натяжения, то реактивные силы, уравновешивающие крутящий момент на поверхностях трения и боковых планках тяги, уменьшаются в соответствии с образуемыми рычагами относительно продольно оси торсиона в перпендикулярных ей пло- скостях еще в 8-10 раз, и искажение силовой картины от трения между боковыми планками тяги и клина с опорной планкой не превысит 1-1,5%.

Изменение силы натяжения полотна пи- лы в процессе работы (например, при тепловом ее нагреве) приводит к тому, что осевая сила, действующая на торсион, стремится уменьшить угол своего закручивания, при этом гайка поворачивается и стремится сме- ститься по несамотормозящейся резьбе вниз. Клин 4 поворачивается по часовой стрелке относительно ролика 12, компенсируя вытягивание полотна пилы. Остывание полотна приводит к обратному закручива- нию. В результате сила натяжения поддерживается на одном уровне в соответствии с характеристикой жесткости упругого элемента.

Такой упругий элемент - торсион обла- дает при малых габаритах высокой степенью компенсационной способности по значительной вытяжке полотна пилы, поддерживая его в надежно натянутом состоянии, исключая увод полотна при ин- тенсивной работе.

Высокие нагрузки пил от сил резания, ударных нагрузок, сил отбоя во время холостого хода рамки, когда натяжение полотен значительно увеличивается или, наоборот, уменьшается, приводя к возможности разрыва пилы, ее необратимой вытяжке, потере

устойчивости, также упруго демпфируются, снимая эти пиковые скачки натяжения и охраняя целостность пил, не допуская их увода.

Это позволяет снизить общий уровень натяжения полотен пил, т.е. при таком стабилизаторе натяжения появляется возможность натягивать их не на предельную величину при сохранении того же уровня устойчивости. В результате можно использовать пилы более тонкие, сохраняя энергозатраты на пиление, уменьшить отхода, повысить производительность.

Малы габариты и масса стабилизирующих механизмов (ориентировочно габарит по ширине составляет не более 30-40 мм) позволяют разместить весь механизм стабилизации на верхней траверсе пильной рамки, не создавать больших дополнительных инерционных нагрузок, а при снижении общего уровня натяжения пил разрешают уменьшить прочность металлоконструкций пильной рамки и снизить общий ее вес и общие инерционные нагрузки.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить высокую надежность работы механизма натяжения по сохранению постоянного уровня натяжения пил в широком диапазоне их вытяжки при динамических нагрузках, создает предпосылки для изготовления облегченных пильных рамок, использования более узких пил, упрощает эксплуатационные затраты по обслуживанию пильных рам.

Формула изобретения

Устройство для натяжения рамных пил, включающее тягу с захватом, натяжной эксцентрик с клином и опорной планкой и механизм стабилизации натяжения пил с- упругим элементом, расположенным параллельно продольной оси пил, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, упругий элемент механизма стабилизации натяжения пил, выполнен в виде торсиона с несамотормозящейся резьбой в паре втулка - гайка в виде винтовой шариковой передачи.

Использование: в лесопильной промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит механизм стабилизации, имеющий упругий элемент - торсион 7. расположенный параллельно продольной оси полотна пилы 13 и тяги 1. Торсион 7 верхней частью закреплен в шарнире 8, а нижний - в гайке 10 и через несамотормозящуюся резьбу, например винтовую шариковую передачу, опирается на втулку 9, установленную на опорной планке 5. Между клином 4 и опорной планкой 5 установлен промежуточный ролик 12. При натяжении полотна пилы эксцентриком 3 торсион 7 с гайкой 10 перемещается вверх по втулке 9, при этом происходит их закручивание по несамотормозящейся резьбе, т.е. продольная сила,