Пневматическая лесопильная рама Советский патент 1941 года по МПК B27B3/00 B27B3/02 B27B3/04 B27B3/30 

Изобретение -касается пнеВматической лесопильной рамы.

Отличительной особенностью предлагаемой рамы является то, что каждая пила связы-вается своими концами с помещенными в цилиндрах поршнями, находящимися со стороны прикрепления к «им пилы под разными давлениями, благодаря чему пила постоянно находится под натяжениеМ.

На фиг. I и 2 представлена схема работы одной пилы и схема одной секции пил .Предлагаемой конструкции; на фиг. 3-6 представлен общий вид пнев1матической рамы в четырех проекциях (вид сбоку, со стороны входа, со сто.роны выхода и сверху); яа фиг. 7-10 изображен распределительный механизм для подачи сжатого воздуха в пневматические цилиндры, с его продольным и поперечным разрезами; на фиг. 11 - приспособление, приводящее в движение краны; на фиг. 12-14 - схема привода устройства для изменения отсечки у крана в зависимости от диаметра распиливаемого дерева; на фиг. 15 - схема автоматического управления подачи дерева в раму.

Как видно из фиг. 1, для работы каждой пилы 5 имеется два пневматических цилиндра 8 и 9, в нутри которых движутся порщни 6 и 7. Пила 5 крепится непосредственно к порщням. В месте выхода пилы из цилиндра последний закрыт крышкой с прОрезью для пилы и сальниковым уплотнением, задерлсивающим выход воздуха из цилиндра.

Внутренние полости цилин дро-в 8 и 9 периодически сообщаются с источником сжатого воздуха, причем давчление на поршень б больще, чем на поршень 7. Для этого на трубопрово-де 4, подающем сжатый воздух к нижнему блоку (фиг. 2), установлено редукционное приспособление (детандер) 12, понижающее давление воздуха Вдвое против давления в верхнем блоке.

Внещняя полость каждого цилиндра 9 через отверстие 14 и его днище сообщена с атмосферой. Внешняя полость цилиндра 8 через отверстие 15 может быть сообщена посредством распределительного крана 16 через камеру 3 с трубопроводом 4 для сжатого воздуха или через камеру 40 и трубу 17 с атмосферой (фиг. 2). Каждая пара циЛйняров 8 и 9 сварена в отдельную секцию, и каждые несколько секций сваревы одна с другой, о-бразуя блок.

Внутренние полости соседних цилиндров каждого блока сообщаются между собой через акна 10, 11. Не работающие цилиндры могут быть закрыты заглушками. 49, а их отверстия 15 для впуска и выпуска воздуха закрыты пробками 50. Цилиндры каждой пары верхнего блока имеют общую распределительную коробку.

Распределительная коробка (фиг. 7-10) состоит ИЗ двух труб 18, 16, помещенных одна в другой. Наружная труба 18 имеет внизу прорезьщель и приварена к Дiиищaiм цилиндрОВ блока, а внутренняя 16 образует кран.

Сборная камера 40 для отработанного воздуха, имеющая сообщение с .атмоЬферой через трубу 17 (фиг. 2), помещена со стороны входа бревна в лесопильную раму, а со стороны выхода его из рамы помещена приемная камера-цилиндр 3, находящаяся в непосредственном сообщении с трубопроводом 4 для сжатого воздуха.

Кран 16 разделен внутри диаметральной перегородкой 19 на две полости, предназначенные оДна для сжатого воздуха, а другая - для отработанного воз(духа. Обе полости имеют щели 22-23 (фиг. 2 и 10), которые при повороте крана 16 могут совпадать с отверстием 15, соединяющжм распределительную коробку 18 с цилиндрами 8. Поворот крана 16 производится рычагом 39, насаженным на ось 16а крана, приводимым -в качательное движение при помощи бесклапанного распределителя известного устройства, воздействующего на кран при помощи рычажной системы, изменяющей амплитуду качаний рычага 39, а следовательно, поворота крана 16 водНу и другую сторону.

Такое возвратно-вращательное движение крана 16 производит периодическое сообщение рабочих полостей цилиндров через щели 22 и 23 крана то с камерой 3 для подачи

сжатого воздуха, то с камерой 40 для выпуска отработанного воздуха. Бесклапанное распределительное устройство 38 (фиг. И) состоит из двух порщеньков 25 и 26 различных диаметров.

Норщенек 26 все время находится пад давлением сжатого воздуха, порщенек 25, пустотелый, имеет у своего дна отверстия 28, которые при выдвинутом поршеньке сообщаются с атмосферой, прИ совпадении же их с кольцевой выточкой воздушного :каНала 27 впускают внутрь порщенька 25 сжатый воздух и заставляют его выдвигаться, так как поперечное сечение его больше, чем поршенька 26. Таким образом рычаг 29 получает колебательное движение на своей оси и может дать до щестидесяти качаний в мин1уту.

Ры1чаг 29 устройства 38 шарнирно соединен тягой 32 с рычагом 39 к рычагами 43 и 44, составляющими рычажйое устройство для изменения отсечки краеа 16.

Рычаг 39 заклинен на оси 16а крана 16, на которую поворогно насажен также рычаг 43 (фиг. 13). Каждый из рычагов 39 и 43 снабжен продольным пазом; в этих пазах скользят шипы 55 рычага 44, шарнирно сочлененного своим верхним свободным концом с поворотно укрепленным в точке 46 рычагОМ 45 (фиг. 12). Последний при помощи серьги 59 соединен с поворотно укрепленным в точке 60 рычагам 53. Свободные концы рычагов 45 и 53 при ПОМ10ЩИ тяг 47 и 57 связаны с роликами 35, располо-женными со стороны входа и выхода лесопильной рамы и опирающимися на бревно при его прохождении через раму. При подъеме бревном ролика 35 со стороны входа в раму тяга 47 поднимается и по1днимает концы рычага 45, другой конец которого, сочлененный с рычагом 44, опускается из положения (а) фиг. 14 в положение (Ь).

При колебаниях рычага 43 на оси 16а, производимом приспособлением 38 через тягу 32, шипы 55 рычага 44 скользят в пазах рычагсв 43 и 39,

вызывая таким образом повороты рычага 39, а через него и крана 16 из полож€ния, локазаиного на фиг. 14 сг лошны)ми линиями, в положение, -показанное пунктиром. Как видно из чертежа, при положении верхнего шарнира рычага 44 но фиг. 14в, а тлитуяа колебаний рычага 39 значительно больше, чем в положении его по фиг. 14а.

Таким образом, положение роликов 35, зависящее от толщитны бревна, управляет отсечкой сжатого воздуха, .подаваемого в пневматические цилиндры.

При подъеме ролика 35 с входной стороиы одновременно через серьгу 59 рычаг 53 поднимает и ролик 35 с выходной сто-роны и наоборот.

При опускании ролика 35 (положение 14а или близкое к нему) амплиту1да качаний рычага 39 почти равна нулю, и кран 16 не открывается.

Это положение соответствует отсутствию бревна в раме.

Для каждой секции цилиндров устанавливаются свои ролики.

Закрепление рычага 39 на оси 16а крана производится с таким расчетом, чтобы направление движения лил при работе у каждой из пары одной секции пил было противоположно другой.

Вся рама состоит из необходимого числа таких секций. Секции смонтированы отдельные блоки: верхний 21 и нижний 20 (фиг. 3-5).

Блоки соединены между собой связями-хомутами 53. К верхнему блоку цилиндров подведен Общяй тру-бопровод 4 сжатого возДуха, а к сборной камере 40 отработанного воздуха - общая труба 17. Вся рама установлена на валу, образованном горизонтальной ветвью трубы 4, кдущей под серединой снизу нижнего блока. Труба 4 имеет шариковые подшипники, заключенные в корпусах 31, вследствие чего вся рама может иметь качание (до 10мм в верхней части) по ходу бревна. Чтобы «е превысить величины качания, с обеих сторон по ходу бревна установлены ограничители 32.

Подача леса к раме производится роликовым транспортером обычного типа. Автоматическое регулирование величины подачи бревен в раму устроено следующим образом (фиг. 15).

К нижнему блоку 20 приделана планка 66, которая свободным концом сцеплена с рычагом 67. Рычаг 67 имеет опорную колонку 68 и свободным концом, через тягу 69, сцеплен с пружиной редукционного прибора (детандера) 70.

Детандер л становлен на трубопроводе 4 сжатого возду.ха, идущего в цилиндры рамы, и отрегулирован на наименьшее давление воздуха, необходимое для холостого хода пил. Давление воздуха в нриемной камере 3 блока 21 измеряется манометром 71, а у нилснего блока - манометром 72.

Механизм подачи дерева в раму (лебедка со встроенным мотором или работающая воздухом турбина Лаваля) имеет регулирующее приспособление, которое состоит из двух цилиндров 73, 74, стержней 75 поршня 80 и рычага 76.

Цилиндр 74 соединен трубкой 79 с трубопроводом 4 за детандером 70. Поршень 80 цилиндра 74 при работе рамы все время находится под давлением воздуха, равном давлению в верхнем блоке рамы.

В цилиндр 73 вставлена регулируемая пружина 77, натяжение которой может быть изменено маховичком 78. Упругость пружины 77 через шток 75 противодействует перемещению поршня 80, отчего при изменении давления в трубопроводе 4 шток 75 перемещается соответственно вправо или влево. Эго перемещение через рычаг 76 передается движку реостата электроивигатгля или на воздушный клапан пневматического двигателя, приводящих в действие лебедку дровотаски роликового транспортера. Этим бревно будет по1дано с большей или меньшей скоростью или совсем не подано в раму.

По выходе бревна из рамьг вместо вершинной тележки установлены аппараты с расклинивающими ножами.

Для направления пил в работе, во избежание возможных отклонений, устанОВлены постояниые планки 36 (фиг. 3-5). Планки крепятся к угольникам 37, приделанным к связям-хомутам 53.

Установка пил производится следующим образом.

К имеющимся у рамы запасным поршням крепят отточенные пилы, пре1ДварителБНо npoiAeB на них крыигки цилиндров. Затем, свернув заглушку с цилиндра, извлекают пробку 50, вставляют поршень с лилой и завипчивают крышку до отказа, при повороте ее на четверть оборота, как у (водолазных шлемов. Околорамная сигнализация производится воздушным свистком.

Работа рамы происходит следующим образом. Сжатый воздух по трубопроводу 4 и через детан деры 70, 12, приемные камеры 3, через окна 10, 11 поступает во влутреиние полости цилиндров и давит па поршни 6 и 7, отчего пила натягивается, а поршни 6 и 7 вместе с пилой занимают верхнее положение.

Одновременно сжатый воздух заполняет одну из полостей в кранах 16, имеющую постоянное сообщение с приемной камерой 3. При этом сжатый воздух поступает также и в устройстве 38 для движения золотника (фиг. 11).

Поступивщий сюда воздух давит на поршенек 26, -вследствие чего рычаг 29 зани.мает крайнее правое положение и перед|вигает поршенек 26 до тех лор, пока окна 28 поршенька 25 не совпадут с кольцевой выточкой канала 27.

При совйадения их произойдет впуск сжатого воздуха в пустотелый поршенек 25, и, вследствие разности площадей, при одинаковом давлении воз:духа порщенек 25 переведет рычаг 29 В крайнее левое положение, при котором окна 28 поршенька со общаются с атмосферой; как только это произойдет, сжатый (воздух выйдет из-под лоршенька 25, и цикл повторится.

Это качательное движение рычага 29 через рычажную систему 29, 32, 42, 44 (фиг. 12 и 14) передается на поворотные рычаги 39 кранов 16.

Когда в раме бревна еще нет, то ролики 35 находятся в крайнем нижнем положении, при котором рычаг 44 выведен вверх (лоложение 14а), Впуска воздуха в цилиндр не происходит, и все пилы 5 стоят, хотя приспособление 38 работает.

При отсутствии бревна, давления на раму нет, и детандер 70 дает в трубопровод 4 и приемную камеру 3 минимальное давление воздуха. Это же давление воздуха будет и в цилиндре 74, вследствие чего пружина 77 переместит поршень 80 (фиг. 15), его стержень 75 переместится влево, поставит рычаг 76 в пускевое положение, механизм роликово о транспортера включится в работу, и бревно с желательной скоростью, регулируемой маховичком 78, пойдет в раму.

Бревно в раму подается непосредственно с транспортера.

При своем движении бревно встречает сначала ролики 35, которые поднимаются и переводят рычажный механизм отсечки крана 16 в рабочее положение (14Ь). При этом в одном из крайних положений рычага 39 кран 16 откроет через окна 22 и щель 15 в цилиндр 8 доступ сжатоМУ воздуху, который будет давить на поршень 6 сверху. Это действие воздуха преодолеет давление на поршень 6 снизу, и поршень 7 перетянет пилу 5 вниз. При последующем движении поршень 6 лерекроет окно 10, оставшийся воздух под ним будет сжиматься, вследствие чего получится возд тлный буфер, и удара поршня о крышку цилиндра не последует.

При другом крайнем положении рычага 39 кран 16 сообшит цилиндр 8 через сборную камеру 40с атм:осферой, и воЗ(дух по трубе 17 уйдет из цилиндра. При этом часть воздуха проходит через щель 41 (фиг. 3-5), сдувает выпавшие опилки и уносит их в трубу 42, где они подхватываются воздухом, идущим из трубы 17, и таким способом опил-ки ПО трубе 42 транспортируются на желательное |расстояние от завода.

По выходе воздуха из цилиндра 8 действие сжатого «воздуха на поршень 6 снизу воЗОбновиТся и, имея давление вдвое большее, чем в цилиндре 9 «а поршеиь 7, при одинаковой Площади поршней 6 и 7, поршень 6 Перетянет пилу 5 BiBepx.

КоПда зубья пилы затупятся или комель бревна слишком толст против Вершины, или если ПОпало бревно другого диаметра, то давление на пилы увеличится, отчего верх рамы немного отойдет от нормы по ходу бревна, а планка 66 будет давить на рычаг 67, который в свою очередь будет Возйействовать на пружину детандера 70, и последний откроет больший дОСтуп воздуха в трубопровод 4.

При увеличении давления в трубопроводе 4 увеличится давление и в приемных камерах 3 обоих блокав. От этого увеличится Натяжение пил, а также сила давления на поршни 7 И 6, и пилы будут пилить с большей силой.

Одновременно увеличится и давление воздуха В цилиндре 74 регулятора транспОртера (фиг. 15); это давление через поршень 80 и стержень 75 передастся на пружину 77, сожмет ее, передвинет стержень 75 поршня 80 Вправо и вместе с тем переве1дет рычаг 76 в положение уменьшенного впуска ВОЗдуха в пневматический двигатель или подачи энергии к электродвигателю транспортера.

От этого подача дерева в раму уменьшится, и давление на пилу -ослабится.

Описанный цикл работы рамы будет происходить -все время, пока бревно находится в раме. При отсутствии бревна все пилы а1втоматически останавливаются.

Материалом для цилиндров рамы -МОгут служить обыкновенные же-лезные трубы с наружным, диаметром 54 ММ, расточенные Изнутри.

Соединение труб в секции производится электросваркой. Материалом для пил может служить сталь, употребляемая на лучковые пилы.

Пилы должны быть не толш,е 0,4 .мм и шириной не более 25 м.м, конусные в сечении или с сплющенным зубом. На учлСтке прохода пилы сквозь крышки цилиндра насечка зуба не делается, и пила Имеет форму гладкой ленты.

Материалом для поршней должны быть алюминиевые сплавы, чтобы сделать их возМОжио легкими, для уменьшения сил инерции.

Сжатый воздух для питания цилиндров рамы подается турбОкомпрессорами или просто кОМпрессорами, приводимыми в движение любым двигателем.

Не исключена возможность подачи, вместо воздуха, - пара непосредственно из котла; от этого лишь немного затруднится обслуживание рамы, особенно в зимнее вре-мя.

Предлагаемая пневматическая лесопильная рама обладает следующими преимуществами:

1.Вследствие свОей быстроходности и автоматизма в работе она позволит увеличить Выпуск пиломатериалов на рамо смену при том же обслуживающем персонале.

2.Осуществляется непрерывность подачи дерева в раму непосреДственно с транспортера без торцевых разрывов вследствие отсутствия (за ненадобностью) верхних тяжелых роликов.

3.Полностью ликвидируются трансмиссионная и ременная передача.

4.Отпадает надобиость в дефицитных материалах (прорезиненные ремни, сыромять, рамные пилы).

5.Устройство раМы требует меньще металла, она легче по весу и дешевле в изготовлении.

6.Ликвидируется опасность разноса рамы и других поломок, так как нет тяжелых быстро вращающихся деталей.

7.Пол1учается возможность транспортирования опилок сжатЫМ воздухом.

8.Пневматическая натяжка пил (Позволяет применять тонкие пилы, тог)да каК в современных рамах бесконечные поправки И обрыв пил происходят от несовершенства натяжки.

9.Применение пил уменьшает расход мощности на одил пилу.

10.Применение тонких пил должно увеличить выход пиломатериалов не менее, чем на 10% за счет уменьшения величины пропила.

11.Должна получаться чистая распиленная поверхность дереза вследствие быстроходности и мелкого зуба тонких пил.

12.ВозможНость распила тонкомера по Несколько бревен сразу вследствие большой скорости и малой силы трения о дерево пил, идущих в различных направлениях по отношению к инерции покоя дерева.

13.Удобство в монтаже. Отпадает надобность в массивных бетонных фундаментах, так как силы инерции движущихся деталей незначительны и противоположны друг другу. Есть возможность устроить раму любого просвета из отдельных стандартных секций цилиндров.

Предмет изобретения.

1. Пневматическая лесопильная рама, отличающаяся тем, что каждая -пила 5 в «ей связывается по концаМ с 1помещенны(ми в цилиндрах 8 я 9 поршнями 6 и 7, находящим.ися со сторон прикрепления к ним пилы под разньши давлениями, с целью сообщения пиле постоянного «атяжения, а с других сторон, поршень 6 - иод меняющимся давлением, устанавливаемым распределительным механизмом, а поршень 7 - под давлением атмосферы, каковые цилиндры 8 с одной стороны и 9 - с другой, сообщающиеся яруг с другом, первые окнаади 10 и вторые - окиа.ми 11, Собраны в секции (блоки) с целью возможности

установки в них пил по требуемо у поставу.

2.В лесопильной раме по п. 1 распределительный механизм, о тл и ч а ю щ и и с я применением разделенного пополаМ диаметральной перегородкой 19 крана 16, при помощи которого внешние полости цилиндров 8 можно сообщать то с источником сжатого воздуха, то с аимЛферой при посредстве обычного бесклапанно-го распределителя воздействующего на кран 16 через рычаж:ную систему 29, 39, 43, 44, управляемую через ролики 35 подаваемым бревном.

3.В лесопильной раме по пп. 1 и 2 применение редукционного приспособления (детандера) 12 ъ трубопроводе 4 сжатого воздуха с целью уменьшения давления на порщнй 7 по сравнению с поршнями 6, необходимого для сообщения пилам требуемого натяжения.

4.В лесопильной раме по пп. 1 и 2 приспособление для регулирования величины подачи бревен, отличающееся применением CBJ-занных друг с другом стержнем 75 поршня 80 в цилиндре 74 и регулируемой пруж-ины 77 в цилин1дре 73, воздействующих с одной стороны на величину давления в трубопро1воде 4, а с другой - на двигатель, который управляет скоростью движения обычного роликового транспортера для бревен.

5.В лесопильной раме по пп. 1, 2, 4 приспособлеппе для регулирования подачи бревна при случайном увеличении усилий резания и отжима пил деревом, отличающеес я тем, что вся рама сделана поворотной на небольшой угол около оси горизонтальной ветви подводящей сжатый воздух трубы 4 с целью воздействовать через Посредство рычажной системы 66, 67, 69 на редукцианный прибор (детандер) 70 на указанной трубе 4.

SI

Во,/П

Е авторскому свидетельству eN 60057

Фиг. 15

J3 38 ЭЖ1 3u Й..„.Й.„ 3f 40 .53 fcl Фиг. Q