RU2687035C1 - Multi sawing unit with electromechanical positioning of saw modules - Google Patents
Multi sawing unit with electromechanical positioning of saw modules Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687035C1 RU2687035C1 RU2018110263A RU2018110263A RU2687035C1 RU 2687035 C1 RU2687035 C1 RU 2687035C1 RU 2018110263 A RU2018110263 A RU 2018110263A RU 2018110263 A RU2018110263 A RU 2018110263A RU 2687035 C1 RU2687035 C1 RU 2687035C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- saw
- eccentric
- axis
- specified
- shafts
- Prior art date
Links
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 1
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- -1 bone Substances 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B3/00—Gang saw mills; Other sawing machines with reciprocating saw blades, specially designed for length sawing of trunks
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Sawing (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретения относятся к области распиловки твердых материалов, преимущественно древесины, но также и металла, пластмасс, камня, кости, стекла и других.The invention relates to the field of cutting solid materials, mainly wood, but also metal, plastics, stone, bone, glass and others.
Предшествующий уровень техникиPrior art
Известно устройство для распиловки древесины, содержащее станину, на которой расположен пильный блок в виде ведущего и ведомого валов с параллельными осями вращения, на которых шарнирно закреплены на эксцентриках пильные модули, каждый из которых представляет собой пильное полотно, имеющее зубья, межзубовые впадины и заднюю кромку и закрепленное между двумя крепежными узлами (SU 146019, В27В 15/04, 1962). В этом устройстве пильные модули размещены на консольных участках валов, при этом передача движения от ведущего вала к ведомому осуществляется с помощью цепной передачи. Однако цепная передача ограничивает частоту вращения валов, а само устройство не решает задачу исключения эффекта формоизменения пильного полотна. При этом ширина распила недопустимо увеличивается.A device for sawing wood, containing a frame on which the saw unit is located in the form of a drive and driven shafts with parallel axes of rotation, on which sawing modules are hinged on eccentrics, each of which is a saw blade having teeth, interdental depressions and rear edge and secured between two fastener assemblies (SU 146019, V27B 15/04, 1962). In this device, the saw modules are located on the console sections of the shafts, while the movement is transmitted from the drive shaft to the driven shaft by means of a chain transmission. However, the chain transmission limits the frequency of rotation of the shafts, and the device itself does not solve the problem of eliminating the effect of shaping the saw blade. At the same time the width of a cut is inadmissibly increased.
Известны также устройства для распиловки древесины, содержащие станину, на которой расположены пильный блок в виде ведущего и ведомого коленчатых валов с параллельными осями вращения и с опорами на концах и пильных модулей с пильными полотнами, шарнирно закрепленных на одноименных шейках коленчатых валов (SU 1771443, В27В 3/00, 1992 г.; RU 2058884, В27В 3/10, 1996 г.; RU 2060872, В27В 3/00, 1996 г;). Во всех этих устройствах используется дополнительная сложная кинематическая связь между ведущим и ведомым валами для обеспечения синхронизации их вращения, что усложняет и утяжеляет конструкцию в целом, но не решает проблему уменьшения ширины распила и снижения энергозатрат на распиловку.There are also known devices for sawing wood, containing a frame on which the saw unit is located in the form of driving and driven crankshafts with parallel axes of rotation and with supports at the ends and saw modules with saw blades hinged on the crankshaft journals of the same name (SU 1771443, В27В 3/00, 1992; RU 2058884, В27В 3/10, 1996; RU 2060872, В27В 3/00, 1996;). In all these devices, an additional complex kinematic connection between the drive and the driven shafts is used to ensure the synchronization of their rotation, which complicates and weights the structure as a whole, but does not solve the problem of reducing the width of the cut and reducing energy consumption for sawing.
Из описаний изобретений к RU №2292259, В27В 3/00, B28D 1/06, B23D 49/00 RU, а также 2555798, В27В 3/00, 20013 г., а также (патенты на изобретение №2647274, №2555798) известны:From the descriptions of the inventions to RU No. 2292259,
- пильный модуль, содержащий по меньшей мере одно пильное полотно (12), имеющее зубья (25), межзубовые впадины (26) и заднюю кромку (27) и закрепленное между двумя крепежными узлами (13), предназначенными для шарнирного соединения с ведущим (3) и ведомым (5) валами, оси вращения (6) которых параллельны друг другу, со смещением оси шарнира (14) каждого крепежного узла относительно оси вращения соответствующего ему вала, а центр масс каждой половины указанного модуля расположен в точке, находящейся на расстоянии от оси шарнира этого крепежного узла, не превышающем четырехкратной величины смещения указанной оси относительно оси вращения соответствующего вала, при этом пильное полотно установлено так, что ось нижнего шарнира (14) расположена относительно линии центра тяжести сечения несущей конструкции полотна на расстоянии, равном 0,5…0,75 ширины указанного полотна, а ось верхнего шарнира расположена относительно линии центра тяжести сечения несущей конструкции полотна на расстоянии, равном 0,1…0,4 ширины указанного полотна, измеряемой между задней кромкой указанного полотна и линией межзубовых впадин, при этом ширина полотна находится в пределах ОД…0,45 его свободной длины, в случае его установки на ведущем и ведомом эксцентриковых валах указанное смещение равно расстоянию между геометрической осью эксцентрика и осью вращения вала, крепежный узел, предназначенный для установки на ведомом валу, содержит хомут (16), шарнирно связанный с указанным валом, и соединенную с хомутом скобу (17), снабженную средством подвижной фиксации (18) пильного полотна, средство подвижной фиксации (18) пильного полотна содержит по меньшей мере один штифт (19), размещенный как в отверстии (20), выполненном на конце пильного полотна, так и в соосных отверстиях (21), выполненных в противоположных стенках (22) и (23) скобы для установки в них указанного штифта с возможностью перемещения вдоль продольной оси пильного полотна, и пружину (24) для взаимодействия с указанным штифтом, закрепленную внутри скобы, при этом центр масс каждой половины указанного модуля, образованной частью полотна в пределах 0,2…0,4 свободной длины указанного полотна и соответствующим ей крепежным узлом, расположен в точке, находящейся на расстоянии от оси шарнира этого крепежного узла, не превышающем четырехкратной величины смещения указанной оси относительно оси вращения соответствующего вала.- a saw module containing at least one saw blade (12), having teeth (25), interdental cavities (26) and a rear edge (27) and fixed between two fastening assemblies (13) intended for swiveling with a leading ) and driven (5) shafts, the rotation axes (6) of which are parallel to each other, with an offset of the hinge axis (14) of each fixing unit relative to the axis of rotation of the corresponding shaft, and the center of mass of each half of the specified module is located at a point at a distance from The pivot points of this mounting bracket do not four times the offset of the specified axis relative to the axis of rotation of the corresponding shaft, while the saw blade is set so that the axis of the lower hinge (14) is located relative to the center line of gravity of the section of the supporting structure of the blade at a distance of 0.5 ... 0.75 width of the specified blade, and the axis of the upper hinge is located relative to the line of gravity of the cross section of the supporting structure of the web at a distance of 0.1 ... 0.4 width of the specified web, measured between the rear edge of the specified web and the interdental line out of the troughs, while the width of the blade is within the OD ... 0.45 of its free length, if it is installed on the master and the driven eccentric shafts, the indicated offset is equal to the distance between the geometrical axis of the eccentric and the axis of rotation of the shaft, the fixing unit designed for mounting on the driven shaft, contains a collar (16), pivotally connected with the specified shaft, and a bracket (17) connected to the collar, provided with a means of movable fixation (18) of the saw blade, a means of movable fixation (18) of the saw blade contains at least one pin t (19), placed in the hole (20), made at the end of the saw blade, and in coaxial holes (21), made in the opposite walls (22) and (23) of the bracket to install the specified pin in them with the ability to move along the longitudinal axis of the saw blade, and the spring (24) to interact with the specified pin, fixed inside the bracket, while the center of mass of each half of the specified module, formed by a part of the blade in the range of 0.2 ... 0.4 free length of the specified blade and the corresponding fastening assembly is located at the point finding eysya at a distance from the pivot axis of the fixing unit, not exceeding four times the amount of offset of said axis with respect to the corresponding shaft axis of rotation.
- пильный блок, содержащий ведущий и ведомый валы с параллельными осями вращения и опорами на концах, стойки для размещения опор и, по меньшей мере, один указанный пильный модуль.- saw unit containing the leading and driven shafts with parallel axes of rotation and supports at the ends, racks for accommodating the supports and at least one specified saw module.
В известных технических решениях, с целью изменения расстояния межу полотнами или необходимого позиционирования пильных модулей (11) (фиг. 1), (патент на изобретение изобретение 2555798, В27В 3/00, 20013 г) в пильном блоке, используются разлучки (30). Одновременно с этим разлучки используются и для фиксации пильных модулей на нижнем и верхнем валах (3) и (5) при их установке между пильными модулями и опорными подшипниковыми узлами (8) и (7) (опорами).In the known technical solutions, in order to change the distance between the blades or the necessary positioning of the saw modules (11) (Fig. 1), (patent for invention of invention 2555798,
Во всех известных технических решениях не представлены какие-либо устройства фиксации пильных модулей, кроме разлучек, позволяющие осуществлять позиционирование и фиксацию пильных модулей на валах пильного блока для изменения расстояний между полотнами или пильными модулями.In all known technical solutions, there are no devices for fixing the saw modules, except for the separations, which allow positioning and fixing of the saw modules on the shafts of the saw unit to change the distances between the blades or the saw modules.
При рассмотрении особенностей функционального использования реальных образцов предлагаемых изобретений (многопильных блоков станков) необходимо отметить черту, характерную для малых и средних предприятий, использующих аналогичные устройства для распиловки двухкантных брусьев (бревен) на доски вблизи лесосеки или недалеко от мест предварительного складирования пиловочника. Это практическое отсутствие предварительной сортировки пиловочника (ограничение или отбор по диаметрам) для его дальнейшей распиловки на доски, что приводит к необходимости периодического прекращения работы для соответствующей перенастройки (регулировки) пильного блока (постава пил в пильной рамке).When considering the features of the functional use of real samples of the proposed inventions (multi-blade machine tool blocks), it is necessary to note a feature typical of small and medium-sized enterprises using similar devices for sawing double edging logs (logs) into boards near the logging site or near the places of preliminary storing logs. This is the practical absence of preliminary sorting of saw logs (restriction or selection by diameter) for its further sawing on boards, which leads to the need for periodic cessation of work for an appropriate readjustment (adjustment) of the saw unit (set in the saw frame).
Перенастройка ведется с целью обеспечения:Reconfiguration is carried out to ensure:
- изменяемого (нового) размера толщины выпиливаемых досок;- changeable (new) size of the thickness of the sawn boards;
- изменяемой номенклатуры по ширине и толщине выпиливаемых досок.- variable nomenclature for the width and thickness of the planed boards.
Такая, часто возникающая, необходимая регулировка постава пил диктуется сохранением, а при возможности и повышением коэффициента использования деловой древесины с одновременным снижением себестоимости выпускаемой продукции. Выполнение упомянутых требующихся изменений (регулировок) на станке-прототипе вызывает затраты рабочего времени на:This, often occurring, necessary adjustment of the set of saws is dictated by the preservation and, if possible, the increase in the utilization rate of commercial wood with a simultaneous decrease in the cost of production. The implementation of the mentioned required changes (adjustments) on the prototype machine causes the cost of working time for:
- ручную разблокировку зафиксированных пильных модулей на валах пильного блока,- manual unlocking of the fixed saw modules on the shafts of the saw unit,
- ручное перемещение и фиксацию пильных модулей на валах пильного блока и их последующую блокировку.- manual movement and fixation of saw modules on the shafts of the saw unit and their subsequent blocking.
Перечисленные операции, выполняемые вручную, усложняют работу оператора станка, вызывая непроизводительные временные затраты.The listed operations performed manually complicate the work of the machine operator, causing overhead time.
С целью сохранения и дополнительного повышения коэффициента использования деловой древесины, а также ускорения процесса заданного раскроя пиловочника (заготовки), в условиях практического отсутствия его сортировки, предлагается конструкция пильного блока, снабженная электромеханическими приводами позиционирования пильных модулей, расположенными на его валах. Предлагаемая конструкция значительно (в 5…10 раз и более) снижает непроизводительные затраты рабочего времени, затрачиваемые на изменение размеров между полотнами или пильными модулями на валах пильного блока, и одновременно снижает себестоимость изготовления пилопродукции. При этом отсутствует необходимость предварительной сортировки пиловочника, что является особенно актуальным при работе в условиях оперативного раскроя пиловочника на делянках или вблизи мест его временного складирования.In order to preserve and further increase the utilization rate of commercial wood, as well as speeding up the process of cutting a saw log (harvesting), in the practical absence of sorting, the design of the saw unit is proposed, equipped with electromechanical drives for positioning saw modules located on its shafts. The proposed design significantly (5 ... 10 times or more) reduces the overhead of working time spent on changing the size between the blades or saw modules on the shafts of the saw unit, and at the same time reduces the cost of manufacturing sawn timber. At the same time, there is no need for preliminary sorting of saw logs, which is especially relevant when working in the conditions of operational cutting of saw logs on plots or near places of its temporary storage.
Раскрытие изобретенияDISCLOSURE OF INVENTION
Задачей, на решение которой направлены заявленные изобретения, является:The problem to which the claimed invention is directed is:
- снижение в 5…10 раз непроизводительных затрат рабочего времени на изменение размеров между полотнами или пильными модулями при их фиксации на валах пильного блока,- reduction in 5 ... 10 times of unproductive expenditure of working time on the size change between the blades or saw modules when they are fixed on the shafts of the saw unit,
- повышение 1,2…1,5 раза суточной производительности пильного блока (фиг. 1, 2);- increase 1.2 ... 1.5 times the daily performance of the saw unit (Fig. 1, 2);
Задача в отношении пильного модуля решается тем, что эксцентрик (28) пильного модуля (11) (фиг. 1, фиг. 3) снабжен ходовым винтом (31) электромеханического привода (32) (фиг. 4), соединенным и проходящим через резьбовое отверстие эксцентрика (фиг. 3, фиг. 5), также имеет второе отверстие (фиг. 5) для свободного прохождения такого же ходового винта, установленного аналогичным способом в другом эксцентрике, повернутом относительно предыдущего эксцентрика на 120°.The task with respect to the saw module is solved in that the eccentric (28) of the saw module (11) (Fig. 1, Fig. 3) is equipped with a lead screw (31) of an electromechanical drive (32) (Fig. 4) connected and passing through a threaded hole The eccentric (Fig. 3, Fig. 5) also has a second hole (Fig. 5) for the free passage of the same lead screw, installed in a similar way in another eccentric rotated 120 ° relative to the previous eccentric.
В отношении пильного блока задача решается тем, что на валах пильного блока между опорными подшипниковыми узлами (опорами) и эксцентриками (пильными модулями) установлены электромеханические приводы для позиционирования, по меньшей мере, одного пильного модуля (пильных модулей), имеющие ходовые винты (31), соединенные по резьбе, по меньшей мере, с одним эксцентриком (эксцентриками) и установленными на них червячными колесами (33), входящими в зацепление с червяками (34) электромеханического привода, что обеспечивает перемещение и фиксацию (блокировку) эксцентриков на валах пильного блока с одновременным регулированием промежутков между полотнами или пильными модулями, при вращении соответствующих червяков и червячных колес с ходовыми винтами; а каждый электромеханический привод соединен ходовыми винтами не более чем с тремя пильными модулями (эксцентриками).In relation to the saw block, the problem is solved by the fact that on the shafts of the saw block between the supporting bearing assemblies (supports) and the eccentrics (saw modules) electromechanical drives are installed for positioning at least one saw module (saw modules) having running screws (31) connected by a thread with at least one eccentric (eccentrics) and worm wheels (33) mounted on them that engage with electromechanical actuator worms (34), which provides movement and fixation (block kirovka) eccentrics on the shafts of the saw unit with simultaneous adjustment of the gaps between the blades or saw modules, while rotating the corresponding worms and worm wheels with driving screws; and each electromechanical drive is connected by spindle screws to no more than three saw modules (eccentrics).
Расположение электромеханических приводов на валах пильного блока представлено фиг. 6. Последовательная синхронная подача крутящих моментов на концевики червяков (фиг. 4), воздействующих на соответствующие червячные колеса (например, с помощью гибких валов) вызывает вращение ходовых винтов, которые вынуждают эксцентрики одноименного пильного модуля перемещаться по валам пильного блока. Остановка эксцентриков происходит при отсутствии крутящих моментов на концевиках червяков или при упоре в контрольный образец пиломатериала.The arrangement of electromechanical drives on the shafts of the saw unit is shown in FIG. 6. Sequential synchronous supply of torques to the worm limit switches (Fig. 4) acting on the corresponding worm wheels (for example, using flexible shafts) causes the rotation of the driving screws, which force the eccentrics of the same saw module to move along the shafts of the saw unit. The eccentrics stop occurs when there are no torques at the end of the worms or when focusing on a control sample of lumber.
В пильном блоке, содержащем ведущий и ведомый валы с параллельными осями вращения и опорами на концах, стойки для размещения опор и, по меньшей мере, один указанный пильный модуль.In the saw unit, containing the leading and driven shafts with parallel axes of rotation and supports at the ends, stands for accommodating the supports and at least one specified saw module.
Ведущий и ведомый валы могут быть выполнены коленчатыми, при этом указанное смещение равно расстоянию между осью шейки колена и осью вращения вала.The drive and driven shafts can be made crankshaft, with the specified offset equal to the distance between the axis of the neck of the knee and the axis of rotation of the shaft.
Ведущий и ведомый валы могут быть выполнены эксцентриковыми, при этом указанное смещение равно расстоянию между геометрической осью эксцентрика и осью вращения вала.The drive and driven shafts can be made eccentric, with the specified offset equal to the distance between the geometric axis of the eccentric and the axis of rotation of the shaft.
Кроме того, эксцентрики эксцентрикового вала могут быть выполнены с возможностью их установки в заданном осевом положении для регулирования промежутков между пильными модулями, что позволяет изменять толщину выпиливаемого материала.In addition, the eccentrics of the eccentric shaft can be made with the possibility of their installation in a given axial position for adjusting the gaps between the saw modules, which allows you to change the thickness of the material being cut.
Это можно осуществить, например, путем выполнения эксцентриков съемными с фиксацией их на валах с помощью шпонок, а между эксцентриками могут быть установлены дополнительные распорные элементы (разлучки).This can be done, for example, by making the eccentrics removable with their fixation on the shafts with the help of dowels, and additional spacer elements (razduchki) can be installed between the eccentrics.
Кроме того, пильные модули могут быть установлены на указанных валах с определенным угловым смещением друг относительно друга. При этом центробежные силы, возникающие при круговом поступательном движении пильных полотен, сами себя уравновешивают, в результате чего работа опорных подшипников осуществляется под нагрузкой сил резания только одного пильного модуля и общего усилия натяжения пильных полотен пильного блока. При этом сила резания практически постоянна в своем направлении и изменяется только по величине в зависимости от размера и свойств распиливаемого материала. Это исключает массивную станину и увеличивает ресурс работы пильного блока.In addition, the saw modules can be installed on these shafts with a certain angular displacement relative to each other. In this case, the centrifugal forces arising from the circular translational motion of the saw blades balance themselves, as a result of which the support bearings operate under the load of the cutting forces of only one saw module and the total tension force of the saw blades of the saw unit. At the same time, the cutting force is almost constant in its direction and changes only in magnitude depending on the size and properties of the material being cut. This eliminates the massive bed and increases the service life of the saw unit.
Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.
Более подробно предлагаемые изобретения раскрываются со ссылками на представленные чертежи: аIn more detail, the proposed invention is disclosed with reference to the drawings: a
на фиг. 1 изображен многопильный блок прототипа с общими элементами;in fig. 1 shows a prototype multisaw block with common elements;
на фиг. 2 - пильный блок (устройство для распиловки), вид сбоку;in fig. 2 - saw unit (device for cutting), side view;
на фиг. 3 - пильный модуль, вид сбоку;in fig. 3 - saw module, side view;
на фиг. 4 - электромеханический привод с подачей вращающего момента на концевики червяков каким-либо устройством: дрель, шуруповерт, вручную, гибкий вал, иным способом;in fig. 4 - electromechanical drive with supply of torque to the end switches of the worms by any device: drill, screwdriver, manually, flexible shaft, otherwise;
на фиг. 4а - электромеханический привод с микроэлектродвигателями, укомплектованными узлами электропитания и радиоуправления микроэлектродвигателями;in fig. 4a - electromechanical drive with micro electric motors equipped with power supply and radio control units for micro electric motors;
на фиг. 4б - электромеханический привод с микроэлектродвигателями и электроконтактами, выводимыми на внешнюю поверхность электромеханических приводов;in fig. 4b - an electromechanical drive with microelectric motors and electrocontacts that are output to the external surface of electromechanical drives;
на фиг. 5 - местный вид углового расположения эксцентриков на валах пильного блока со стороны подшипниковых узлов (опор); аin fig. 5 - a local view of the angular location of the eccentrics on the shafts of the saw unit from the side of the bearing units (supports); but
на фиг. 6 - пильный блок, общий вид расположения электромеханических приводов на валах и связи ходовых винтов с эксцентриками, а также показана принципиальная схема возможных позиций пильных модулей в пильном блоке (показано условно);in fig. 6 - saw unit, a general view of the location of electromechanical drives on the shafts and the connection of the spindle screws with eccentrics, and also shows a schematic diagram of the possible positions of the saw modules in the saw unit (shown conventionally);
на фиг. 7 - пильный модуль, местный вид с местным разрезом в области средства подвижной фиксации пильного полотна;in fig. 7 - saw module, a local view with a local incision in the area of the means of movable fixation of the saw blade;
на фиг. 8 - пильный модуль, местный вид и сечение в области средства подвижной фиксации пильного полотна;in fig. 8 - sawing module, local view and section in the area of the means of movable fixation of the saw blade;
на фиг. 9 -, пильный модуль, вид спереди.in fig. 9 -, saw module, front view.
Примеры осуществления изобретения.Examples of the invention.
Предлагаемый пильный блок для распиловки (фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 6) содержит станину (1), на которой расположены сам пильный блок (2) и средства подачи и отвода распиливаемого материала (механизм подачи - не показан). Пильный блок содержит ведущий вал (3), связанный шкивом (4) с электродвигателем (не показан), ведомый вал (5), при этом оси вращения (6) обоих валов параллельны и оба вала закреплены по концам в опорах (7) и (8) соответственно. Опоры размещены на стойках (9), каждая из которых имеет направляющие (10), закрепленные в станине. На валах размещены пильные модули (11), каждый из которых содержит, по меньшей мере, одно пильное полотно (12) с зубьями (25), межзубовыми впадинами (26) и задней кромкой (27) (в примерах осуществления пильного блока, показанных на фиг. 1, 2, и 6, пильный модуль имеет два пильных полотна), которое закреплено между двумя крепежными узлами (13), шарнирно соединенными с валами, т.е. каждый крепежный узел образует с валом (3) или (5) соответственно подвижное соединение, допускающее вращение вокруг их общей оси, являющейся осью вала (6). Ось шарнира (14) каждого крепежного узла смещена относительно оси вращения (6) вала (3) или (5). Если валы выполнены эксцентриковыми, то осью шарнира (1)4 является геометрическая ось эксцентрика, а если валы выполнены коленчатыми, то осью шарнира является ось шейки колена вала.The proposed saw unit for sawing (Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 6) contains a frame (1) on which the saw unit (2) and means for feeding and draining the material to be cut (the feed mechanism is not shown) are located. The saw unit contains a drive shaft (3) connected by a pulley (4) with an electric motor (not shown), a driven shaft (5), with the axis of rotation (6) of both shafts parallel and both shafts fixed at the ends in the supports (7) and ( 8) respectively. The supports are placed on racks (9), each of which has guides (10) fixed in the frame. On the shafts there are saw modules (11), each of which contains at least one saw blade (12) with teeth (25), interdental depressions (26) and rear edge (27) (in the examples of the saw block shown in Fig. 1, 2, and 6, the saw module has two saw blades), which is fixed between the two fastening assemblies (13) pivotally connected to the shafts, i.e. each mounting unit forms with the shaft (3) or (5) respectively a movable joint, allowing rotation around their common axis, which is the axis of the shaft (6). The hinge axis (14) of each fixing unit is offset from the axis of rotation (6) of the shaft (3) or (5). If the shafts are made eccentric, then the axis of the hinge (1) 4 is the geometrical axis of the eccentric, and if the shafts are made with crankshafts, then the axis of the hinge is the axis of the shaft knee.
С целью обеспечения заданного положения центра масс каждой половины пильного модуля на крепежном узле установлен компенсатор (15) в виде инерционного груза, способствующего минимизации эффекта инерционного формоизменения пильного полотна.In order to ensure a given position of the center of mass of each half of the saw module, a compensator (15) is installed on the mounting assembly in the form of inertial load, which minimizes the effect of inertial shaping of the saw blade.
Крепежный узел имеет хомут (16) (элементы шарнирного соединения крепежных узлов с валами), а крепежный узел, установленный на ведомом валу, имеет соединенную с хомутом скобу (17), при этом последняя снабжена средством подвижной фиксации (18) пильного полотна. Указанное средство подвижной фиксации содержит, по меньшей мере, один штифт (19), установленный с возможностью перемещения вдоль продольной оси пильного полотна.The fastening assembly has a collar (16) (swivel elements of fastening assemblies with shafts), and the fastening assembly mounted on the driven shaft has a bracket (17) connected to the collar, while the latter is provided with a means of movable fixation (18) of the saw blade. The specified means of movable fixation contains at least one pin (19) mounted for movement along the longitudinal axis of the saw blade.
На фиг. 7 и 8 показан вариант выполнения средства подвижной фиксации с двумя штифтами, которые размещены как в отверстиях (20), выполненных на конце пильного полотна, так и в соосных отверстиях (21), выполненных в противоположных стенках (22) и (23) скобы. Штифты имеют возможность перемещения в отверстиях вдоль продольной оси пильного полотна, так как отверстия (21) выполнены удлиненными в указанном направлении. Со штифтами взаимодействует закрепленная внутри скобы пружина (24), обеспечивающая заданное усилие натяжения полотна при холостом ходе и при нагреве полотна во время распиловки.FIG. 7 and 8 show an embodiment of the movable fixation means with two pins, which are placed both in the holes (20) made at the end of the saw blade and in the coaxial holes (21) made in the opposite walls (22) and (23) of the bracket. The pins have the ability to move in the holes along the longitudinal axis of the saw blade, since the holes (21) are made elongated in the indicated direction. A spring (24) fixed inside the cramp interacts with the pins and ensures the specified tension force of the web when idling and when the web heats up during sawing.
На фиг. 3 показан пильный модуль с определенным расположением пильного полотна, где В - ширина указанного полотна, измеряемая расстоянием между линией межзубовых впадин и задней кромкой полотна, при этом масса компенсатора обеспечивает равновесие крепежного узла относительно оси (14) с учетом массы пильного полотна в пределах 0,2…0,4 его свободной длины Lсв (фиг. 9).FIG. 3 shows the saw module with a certain location of the saw blade, where B is the width of the indicated blade, measured by the distance between the line of interdental cavities and the rear edge of the blade, while the mass of the compensator ensures the balance of the fixing unit with respect to the axis (14) taking into account the mass of the saw blade within 0, 2 ... 0.4 of its free length LCw (Fig. 9).
Пильное полотно установлено так, что ось нижнего шарнира, расположена относительно линии центра тяжести сечения несущей конструкции полотна на расстоянии равном (0,5…0,75)В, а ось верхнего шарнира расположена относительно линии центра тяжести сечения несущей конструкции полотна на расстоянии равном (0,1…0,4)В, где В - ширина указанного полотна, измеряемая между задней кромкой указанного полотна и линией межзубовых впадин.The saw blade is installed so that the axis of the lower hinge is located relative to the center line of gravity of the section of the supporting structure of the blade at a distance equal to (0.5 ... 0.75) V, and the axis of the upper hinge is located relative to the line of center of gravity of the section of the supporting structure of the blade at a distance of 0.1 ... 0.4) B, where B is the width of the specified web measured between the back edge of the specified web and the line of interdental cavities.
Величиной внецентренного растяжения полотна принято называть величину расстояния от линии сил растяжения до линии, проходящей через центр тяжести сечения несущей конструкции пильного полотна. При этом ширина полотна В=(0,1…0,45)Lсв, где Lсв - свободная длина полотна (см. фиг. 9).The value of the eccentric stretching of the blade is called the distance from the line of tensile forces to the line passing through the center of gravity of the cross section of the saw blade carrying structure. In this case, the width of the web is B = (0.1 ... 0.45) LCw, where LCv is the free length of the web (see Fig. 9).
Такое расположение пильного полотна, при прочих известных параметрах пильного модуля, увеличивает частоту собственных колебаний первой формы, минимизируя эффект резонансного формоизменения пильного полотна и его последствий.Such an arrangement of the saw blade, with other well-known parameters of the saw module, increases the frequency of natural oscillations of the first form, minimizing the effect of resonant shaping the saw blade and its consequences.
При выполнении ведущего (3) и ведомого (5) валов эксцентриковыми (как показано не фиг. 3 и 6) их эксцентрики (28) могут быть выполнены съемными с фиксацией их на валах с помощью шпонок (29) или шлицев. Для регулировки промежутков между полотнами и пильными модулями каждый эксцентрик пильного модуля снабжен ходовым винтом (31) электромеханического привода (32), соединенным и проходящим через резьбовое отверстие эксцентрика, а также имеет второе отверстие для свободного прохождения такого же ходового винта электромеханического привода, установленного аналогичным способом в другом эксцентрике, повернутом относительно предыдущего эксцентрика на 120°, прни этом на валах пильного блока (3) и (5) между опорными подшипниковыми узлами (опорами) (8) и (7) и эксцентриками (пильными модулями) установлены электромеханические приводы для позиционирования, по меньшей мере, одного пильного модуля (пильных модулей), имеющие ходовые винты, соединенные по резьбе, по меньшей мере, с одним эксцентриком (эксцентриками) и установленными на них червячными колесами (33), входящими в зацепление с червяками (34) электромеханического привода (32), что обеспечивает перемещение и фиксацию (блокировку; эксцентриков на валах пильного блока с одновременным регулированием промежутков между полотнами или пильными модулями, при вращении соответствующих червяков (34) и червячных колес (33) с ходовыми винтами; а каждый электромеханический привод соединен ходовыми винтами не более чем стремя пильными модулями (эксцентриками (28)).When the master (3) and the slave (5) shafts are made eccentric (as shown not in FIGS. 3 and 6), their eccentrics (28) can be made removable with their fixation on the shafts with the help of dowels (29) or splines. To adjust the gaps between the blades and saw modules, each eccentric of the saw module is equipped with a lead screw (31) of an electromechanical drive (32) connected and passing through a screw hole of the eccentric, and also has a second hole for the free passage of the same lead screw of an electromechanical drive installed in a similar way in another eccentric rotated by 120 ° relative to the previous eccentric, on the shafts of the saw unit (3) and (5) between the bearing units (supports) (8 ) and (7) and eccentrics (saw modules) are installed electromechanical actuators for positioning at least one saw module (saw modules), having running screws, connected by a thread, at least with one eccentric (eccentrics) and installed on these are worm wheels (33) that engage with the worms (34) of the electromechanical drive (32), which provides movement and fixation (blocking; eccentrics on the shafts of the saw unit with simultaneous adjustment of the gaps between the blades or saws and modules, while rotating the respective worm (34) and worm wheel (33) with the lead screws; and each electromechanical drive is connected by spindle screws with no more than a stirrup by sawing modules (eccentrics (28)).
Расположение эксцентриков на валах пильного блока, обеспечивающих указанное условие, представлено на фиг. 5. При этом динамическая балансировка пильного блока осуществлена без использования дополнительных корректирующих масс.The location of the eccentrics on the shafts of the saw unit, ensuring the specified condition, is shown in FIG. 5. At the same time, the dynamic balancing of the saw unit was carried out without the use of additional corrective masses.
В случае использования в устройстве для распиловки пильного блока только с одним пильным модулем целесообразно связать ведущий вал и ведомый гибкой кинематической связью, например, клиновым ремнем для синхронизации их вращения.In the case of use in a sawing device of a sawing unit with only one sawing module, it is advisable to associate the drive shaft and the driven flexible kinematic connection, for example, a V-belt to synchronize their rotation.
Если же в пильном блоке установлено два и более пильных модулей, то в этом случае сами пильные модули являются синхронизаторами вращения обоих валов. В примере осуществления изобретения, показанном на фиг. 1, используются шесть пильных модулей, что является оптимальным как для обеспечения динамической устойчивости пильного блока, так и для энергопотребления при распиловке.If two or more saw modules are installed in the saw unit, in this case the saw modules themselves are synchronizers of rotation of both shafts. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, six saw modules are used, which is optimal both for ensuring the dynamic stability of the saw unit and for power consumption when sawing.
Как показали испытания, устройству для распиловки, имеющему вышеописанный пильный блок с шестью пильными модулями, достаточно общей потребляемой мощности 8,1…12,1 кВт для роспуска на доски пиловочника с характерным диаметром до 460 мм (фиг. 6) при скорости подачи (производительности) 1…3 м/мин и частоте вращения ведущего и ведомого валов около 3000 об/мин, что не является пределом. Габариты всего устройства для распиловки бревен диаметром до 340 мм не превышают 1000×1240×1590 мм при общей массе устройства около 750 кг.As the tests showed, the sawing device, which has the above-described saw block with six saw modules, has a total power consumption of 8.1 ... 12.1 kW for dissolving into sawn boards with a characteristic diameter of up to 460 mm (Fig. 6) at a feed rate (productivity ) 1 ... 3 m / min and the frequency of rotation of the drive and driven shafts about 3000 rpm, which is not the limit. The dimensions of the entire device for cutting logs with a diameter of up to 340 mm do not exceed 1000 × 1240 × 1590 mm with a total weight of the device of about 750 kg.
Выполнение пильного полотна с твердосплавными режущими элементами (не показаны) или из специальных стеллитоподобных сплавов позволяет обрабатывать материалы различной твердости при ширине распила не более 2,0…2,1 мм. При этом пильное полотно не нуждается в частой перезаточке и практически не меняет своих геометрических параметров в процессе эксплуатации. Разнотолщинность досок хвойных пород толщиной 50 мм, при их ширине 150 мм и длине 6,2 м, составляет 0,1…0,3 мм, а разность размеров толщин досок, выпиливаемых пильным блоком между моментами замены полотен, не превышает 0,5 мм.The execution of a saw blade with carbide cutting elements (not shown) or of special stellite-like alloys allows processing materials of different hardness with a cutting width of not more than 2.0 ... 2.1 mm. At the same time, the saw blade does not need frequent re-dressing and practically does not change its geometrical parameters during operation. The thickness of the coniferous boards with a thickness of 50 mm, with a width of 150 mm and a length of 6.2 m, is 0.1 ... 0.3 mm, and the difference in the dimensions of the thickness of the boards, sawn through the saw unit between the moments of changing the blades, does not exceed 0.5 mm .
Изменение позиции пильных модулей на валах пильного блока осуществляется при подаче крутящего момента на концевики червяков каким-либо устройством (дрель, шуруповерт, вручную, иным способом). Шпонки передают крутящий момент от червячных колес ходовым винтам (31).Changing the position of the saw modules on the shafts of the saw block is carried out when torque is applied to the worm end switches by any device (drill, screwdriver, manually, by other means). The keys transfer torque from the worm wheels to the drive screws (31).
Следует отметить возможность установки в электромеханические приводы микроэлектродвигателей (37) (фиг. 4а, фиг. 4б), вращающих червяки с червячными колесами и обеспечивающих заданное направление вращения ходовых винтов. При этом микроэлектродвигатели, укомплектованные узлом электропитания (38) (фиг. 4а) и узлом радиоуправления (39), позволяют позиционировать пильные модули дистанционно как в индивидуальном режиме, так и в режиме программного управления. Это дает возможность вести регулировку ширины постава пильных полотен или изменение размеров между полотнами или пильными модулями на валах пильного блока в пределах 1…2-х минут при снижении времени регулировки у прототипа в 5…10 раз.It should be noted that it is possible to install microelectric motors (37) in the electromechanical drives (Fig. 4a, Fig. 4b), which rotate the worm wheels with worm wheels and provide the direction screws of rotation. In this case, microelectric motors equipped with a power supply unit (38) (Fig. 4a) and a radio control unit (39) allow positioning the saw modules remotely both in individual mode and in programmed control mode. This makes it possible to adjust the width of the set of saw blades or change the size between the blades or saw modules on the shafts of the saw block within 1 ... 2 minutes while reducing the adjustment time of the prototype by 5 ... 10 times.
Управление позиционированием пильных модулей с помощью программного обеспечения позволяет оптимизировать полноту использования древесины с одновременным увеличением коэффициента ее использования на 10…15%%.Controlling the positioning of the saw modules using software allows you to optimize the full use of wood while increasing its utilization rate by 10 ... 15 %%.
Одним из вариантов конструкторского исполнения приводов является подача напряжения микроэлектродвигателям через электроконтакты (41) (фиг. 4б), выводимые на внешнюю поверхность электромеханических приводов, что также позволяет осуществлять дистанционное управление позиционированием пильных модулей.One of the variants of the drive design is the supply of voltage to microelectric motors through electrical contacts (41) (Fig. 4b), which are output to the external surface of electromechanical drives, which also allows remote control of the positioning of the saw modules.
Микроэлектродвигатели и сопрягаемые с ними элементы функционального назначения фиксируются в электромеханическом приводе пробкой (36) (фиг. 4а, 4б).Microelectric motors and elements of functional purpose mated with them are fixed in the electromechanical drive by a stopper (36) (Fig. 4a, 4b).
Упомянутые варианты исполнения пильного блока, укомплектованного электромеханическими приводами позиционирования пильных модулей увеличивают производительность работы пильного блока (станка) в 1,2…1,5 раза.The above-mentioned versions of the saw unit equipped with electromechanical drives for positioning the saw modules increase the performance of the saw unit (machine) by 1.2 ... 1.5 times.
Регулируя электромеханическим приводом промежутки между пильными модулями 11 из пиловочника (бревна), можно получать тес, половую доску, лафет, паркетную доску или брус.By adjusting the electromechanically driven gaps between the
Количество выпиливаемых досок с возможной толщиной и возможной номенклатурой представлены на фиг. 6. При этом максимальное общее количество досок может быть равно 17 с четырьмя вариантами по толщине (А, Б, В, Д).The number of sawn boards with possible thickness and possible nomenclature are presented in FIG. 6. The maximum total number of boards can be equal to 17 with four options in thickness (A, B, C, D).
Принципиальная схема пильного блока позволяет вести его изготовление в габаритах и целевом назначении для выпуска паркетной доски толщиной 16-0,3 мм и ламели толщиной 8,0-0,3 мм. При этом их толщины могут быть изменены в зависимости от потребностей рынка.The schematic diagram of the saw unit allows its manufacture in dimensions and purpose for the production of parquet boards with a thickness of 16-0.3 mm and lamellae with a thickness of 8.0 -0.3 mm. However, their thickness can be changed depending on the needs of the market.
Разработанный механизм подачи станка снабжен устройствами для дозированной подачи жидкости (ПАВ) в каждый пропил, что является актуальным при обработке смолосодержащих пород древесины, например, таких как лиственница. Одновременно, в процессе работы, обеспечивается целевой продув каждого пропила сжатым воздухом с целью своевременного удаления опилок из зоны резания (перед пильными полотнами) и одновременного повышения производительности пильного блока.The developed machine feed mechanism is equipped with devices for the dosed supply of fluid (surfactant) to each propyl, which is relevant when processing resinous wood species, such as larch, for example. At the same time, in the course of work, the target blows each saw blade with compressed air to ensure timely removal of sawdust from the cutting zone (in front of the saw blades) and simultaneous increase in productivity of the saw unit.
Предлагаемое устройство (пильный блок) для распиловки может найти применение во всех отраслях, где требуется распиливание твердых материалов. Наиболее перспективно использовать его для распиловки древесины в качестве станка второго ряда. При этом устройство (станок или его отдельный пильный блок) обеспечивает энергосбережение при распиловке, является экономичным при изготовлении (обладает малой металлоемкостью), а также удобно для использования в труднодоступных районах при малом автономном энергоснабжении.The proposed device (sawing unit) for sawing can be used in all industries that require cutting of hard materials. It is most promising to use it for sawing wood as a second-row machine. At the same time, the device (machine or its separate saw unit) provides energy saving during sawing, is economical in manufacturing (it has a low metal consumption), and is also convenient for use in hard-to-reach areas with a small autonomous power supply.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018110263A RU2687035C1 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Multi sawing unit with electromechanical positioning of saw modules |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018110263A RU2687035C1 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Multi sawing unit with electromechanical positioning of saw modules |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687035C1 true RU2687035C1 (en) | 2019-05-06 |
Family
ID=66430597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018110263A RU2687035C1 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Multi sawing unit with electromechanical positioning of saw modules |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687035C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1347365A (en) * | 1918-10-24 | 1920-07-20 | Henry J Fletcher | Hammer-saw or line-hammer |
US2961017A (en) * | 1949-07-05 | 1960-11-22 | Traben Josef | Common drive for raising the top feed rollers and advancing the rollers of frame saws |
SU697342A1 (en) * | 1977-06-09 | 1979-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт по проблемам добычи, транспорта и переработки минерального сырья в промышленности строительных материалов | Frame-type stone-sawing machine |
RU2059463C1 (en) * | 1992-01-28 | 1996-05-10 | Московский камнеобрабатывающий комбинат | Stone-sawing machine tool |
RU2555798C1 (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-10 | Михаил Анатольевич Блохин | Sawing module, sawing unit and device for sawing |
-
2018
- 2018-03-23 RU RU2018110263A patent/RU2687035C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1347365A (en) * | 1918-10-24 | 1920-07-20 | Henry J Fletcher | Hammer-saw or line-hammer |
US2961017A (en) * | 1949-07-05 | 1960-11-22 | Traben Josef | Common drive for raising the top feed rollers and advancing the rollers of frame saws |
SU697342A1 (en) * | 1977-06-09 | 1979-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт по проблемам добычи, транспорта и переработки минерального сырья в промышленности строительных материалов | Frame-type stone-sawing machine |
RU2059463C1 (en) * | 1992-01-28 | 1996-05-10 | Московский камнеобрабатывающий комбинат | Stone-sawing machine tool |
RU2555798C1 (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-10 | Михаил Анатольевич Блохин | Sawing module, sawing unit and device for sawing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108262869B (en) | Silicon crystal processing device | |
CN201042817Y (en) | Electric sawing machine | |
KR100913896B1 (en) | V groove cutting machine | |
CN105818282B (en) | Vertical multi-angle material cutting machine | |
CA2942038C (en) | Tile saw | |
RU2687035C1 (en) | Multi sawing unit with electromechanical positioning of saw modules | |
CN108556004B (en) | Numerical control multi-knife paper suction pipe machine | |
RU2555798C1 (en) | Sawing module, sawing unit and device for sawing | |
RU2647274C2 (en) | Saw unit for sawing of increased efficiency | |
US5535652A (en) | Lathe apparatus | |
KR101129066B1 (en) | Apparatus for multi wood processing machine | |
EP1842644A1 (en) | Blades holder frame to cut blocks of natual stones | |
Blokhin | Mechatronics and robot engineering in woodcutting equipment | |
CN201042832Y (en) | High-efficiency ceramic tile thickness setting machine | |
KR101942078B1 (en) | The belt replacement structure for a wood cut saw | |
CN109531329B (en) | Saw blade grinding machine | |
KR100761751B1 (en) | The styrofoam plane surface cuting machine | |
CN210081826U (en) | Stable rectilinear foam board cutting machine | |
RU2292259C2 (en) | Sawing module, sawing block and sawing apparatus | |
RU2644017C1 (en) | Small capacity universal machine | |
CN205309391U (en) | A full automatic cutout machine for cutting | |
CN220241977U (en) | Graphite sheet inner band sawing machine | |
CN2685044Y (en) | Fast connecting mechanism for multi-saw blade sawing machine spindle | |
CN213440112U (en) | Frame saw machine of angularly adjustable | |
CN114986585B (en) | Cutting device for machining composite board and using method thereof |