Переносная моторная пила Советский патент 1976 года по МПК B27B17/00 

(54) ПЕРЕНОСНАЯ МОТОРНАЯ ПИЛА

11зобретение относится к лютоинструментйм и Может быть использовало з лесной и деревообрабатывающей пр01мышлен1ности.

Известна переносная люторная пила, включающая двигатель с пильным апларатодг, «порную раму с рукоят,кам,и и бензобако.м, соединенную при .помощи амортизаторов с двигателем, снабженным мехапизмом уразновешиван.ия сил И 1ерции первого порядка, протизовесы которого расположены s ллос,кост|И шатуна.

Цель изобретения - снижен.ие в брацин двигателя и рукояток.

Для этого механизм уравиовешивания выполнен в виде двух противовесов, противоположно вращающ|И:ХСя с одинаховой угловой скоростью и установленных на параллельных .залах, расположенных в плоскости, проходящей через оси цил.индра и коленчатого вала, причем ось одного .противовеса совпадает с осью коленчатого вала, а ось другого удалена от оси лервого в сторону от .цилиндра.

На фкг. 1 изображена конструкция мотопилы (С уравповешивающи м ..меха.н.изаюм; па фиг. 2 - схема ра сположения противовесов; на фнг. 3 - схема действия сил механизма уравновешивания.

Дви:гатель / жестко соединен с пильным аппаратом 2. Рукоятки 3 и бензобак 4 жестко соед..ны в опорлую рал1у о, связанную с двигателем тремя упругими элемегггамн 6. Механиам уравловеш И.ванпя состоит из двух противовесов 7 и 8, уравновещивающих ло 50% силы инерции возвратно движущейся массы, оси которых О и Oj расположены в плоскости YOZ, проходящей через оси OZ и OY соответственно цилиндра и коленчатого вала и .параллельны между собой. Противовесы установлены под одпнаковымл углам;; Ф к .плоскости YOZ. Ось первого противовеса 7 совпадает с осью OY коленчатого вала, а ось второго - удалена от оси первого иа расстоя 1ие А. Привод противовеса 8 ocynieстзляется двумя одинаковыми щестернями 9 и 10. Шестерня 9 жестко закренляется на га.нтели коленчатого вала, шестерня W жестко соединяется с осью противовеса 8. Шатун J имеет центр тяжести 5, расположенный на расстоянии а от оси кри вошипиого лальца. Работа устройства происходит следуюпаил образом.

Полная возвратно движущаяся масса /Пз двигателя, состоящая из массы лоршня. поршневого пальца, стопорных .колец и части массы щатуна, отнесенной к порщню при возвратло-постунательном двпженли, разз;;вает си.лу инерции первого порядка

P,.j - /.ijiD-V cos V,

(I)

30 где 0) - угловая скорость кризошиаа; / - радиус кривошипа; Ф - угол отклонения кривошипа от плоскости yOZ (см. фиг. 2). Полная вращающаяся масса механизма, сосредоточенная на оси В хривоши.пного пальца развивает силу и.нерци.и Л, - зяСО-Г, где m2j - полная вращающаяся масса д.вигателя, состоящая из итриведенных ,к т. В (см. фиг. 2) масс кривошипа и части массы шатуна. Эта сила урав;НовешнБается 1постаиоз,ксй основного ;нроти:вовеса, яара метры которого выбираются на основании соотношения: /77.,в/- тоГ„, где - .масса основного лротивовеса; г п - радиус основного противовеса. Сила инерции первОГо порядка Р„, уравновешивается постановкой двух дополнительных противовесов, уравновешивающих по 50% этой силы, противоположно вращающихся с одинаковой угловой скоростью и установленных ,на параллельных валах под одинаковыми углами к 1нлоокостн YOZ, т. е. Р „г 2Q(4) Пара-метры дополнительного лротивовеса определяются из соотношения: ,,,(5) где т - .масса дополнительного противовеса. При этом на продолжении крпвошипа на расстоянии Гп будут, установлены два противовеса: один - уравновешивающий полную вращающуюся массу, второй - 50% полной возвратно-движущейся массы. Оба этн противовеса объединяются в один на основании соотношений (3) :и (5). .При вращении кривошипа возникает также и момент от сил инерции шатуна, амплитуда первой гар1моник« которого определяется:---- - от - a{i -fl)s2,

масса шатуна;

т«

радиус инерции шатуна относ.

{тельPS

.но оси, проходящей через его центр

тяжести;

- расстояние от оси КрН:ЗОШ :

пальца до центра тяжест туна;

/

- длина щатуна; 62 - угловое ускорение шатуна. Амплитуда углового ускорен 1я шату; еделяется;

/ - приведенный .к оси .коленчатого вала момент инерции .частей мотопилы;

8; - амплитуда углового ускорения коленчатого вала, .которую лри гар.моничеокО:М из менении со на участке от О до л можно определить:

МО

(13)

Т е2 (1-л2)(1+AA2-f Jx- + ...i5 « 1024 ОграничИвщись тремя членами разложения в последней скобке уравнения (7) при вариации Я, г / в нределах от 1/3 до 1/7 Можно счиать, что 82 (8) Следовательно, на основании уравнений (б) и (7) получаем Змплитудное значение момента СИЛ илерции шатуна Л/„, /пг р Ь - а Г/ - а) (9) Расчеты для отечественных мотопил показывают, что выражение в квадратных скобках уравнения (9) имеет всегда отрицательное з.начание. Следовательно, от сил инерции шатуна /первого порядка при указаннОМ выше разпосе масс шатуна в две точ:ки будет совпадать с направлением углового ускорения шатуна. При смещении оси Oi вращения второго противовеса в сторону от цилиндра двигателя (см. фиг. 2) горизонтальные составляющие сил инерции Р лротивавесо-в создают пару сил, момент которой равен (ом. фиг. 3): ./И„ РА М Я направлены .противоположно на1Правлению момента М. При одинаковых размерах шестерен 9 и W частоты изменения моментов М„ и Л1„ будут одина1ковьши. Для полного дилайМического уравновешивания момента Мщ величина межосевого рассто.яния А противогвесов должна быть равна на основании уравнений (1), (5), (9), (10): а(/-й) 2m-.,f-lp-s Поскольку вращение коленчатого вала неравномерное, то возникает дополнительный мо:-лент Мг от сил инерции вращающихся частей мотонилы .коленчатого вала, .муфты, махови-ка, редуктора и режущего аппарата, который равен:,(12) где б - степень неравномерности вращения коленчато-го вала. Тогда, на основании вььражаний (12) и (13), :момент М,/ Прн повороте кривошипа от О до я его угловая скорость возрастает, следовательно, направления угловых скоростей toi и угловых ускорений Ё со;впадают (см. фиг. 3). Момент УИ, от сил инердии будет нанравлен против часовой стрелки (противоположно si), а реа,ктивный момент Мвр, передающийся на хорнус мотолилы, соответственно будет -направлен -противоположно А4, или совпадать с н.аправлением угловой скорости «i. Учитывая, что момент, создаваемый парой сил Момента М„, должен быть равен ариф-метической cyMiMe моментов AI,, и Mgp (raiK как они совпадают по фазе), получае1М на основании выражений (5), (11) я (14) окончательное выражение для межосевого расстояния:m.,.s- ) + /оУ- А - -.- ---(15) 0,о«п.-, расположение противовесов обеспечивает одновременное уравнавеш ивание сил инерции ваз;вратдо-ДБижущейся ..массы двигателя первого лорядка, момента сил инер/ции шатуна первого порядка и момента сил инерции вращающихся частей мотопилы. Фор м у л а изо б р е т е н и я Переносная моторная -пила, включающая двигатель с пильным аппаратом, опорную раму с рукоятками и бензобаком, соединенную пои памощи а.мортизаторов с двигателем, снабженным механизмо-м уравновешива.ния сил инерции первого лорядка, противовесы которого расположены я -плоскости шатуна, о тл -и ч а ю щ а я с я тем, что, с Целью -снижения вибрациИ двигателя и рукояток лутем уравновешива-ния момента сил инерции шатуна и мом-ента сил инерции вращающихся частей мотопилы, механизм уравновешивания выполнен в двух противовесов, противоположно вращающихся с одинако-вой угловой скоростью } уста-новленных на параллельных валах, расположен-ных в плоакости, проходящей через осп цилиддра и Колен-чатого вала двигателя, причем OiCb одного противовеса совпадает с осью коле;гчатого ва.ла, а ось другого - удале а от оси первого в сторону от цплиндр-Г:.

i2.

li

г A TT

г

фи-г.1 рч

. 0, f

г г -V U i - °

Фиг. 3