отжимная аэростатическая направляющая ленточной пилы

Формула изобретения

Отжимная аэростатическая направляющая ленточной пилы, включающая корпус, отверстия поддува, микроканавки, отличающаяся тем, что объем микроканавки таков, что выполняется условие 5·V _к>V_з, где V_к - объем микроканавки, а V_з - объем зазора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесопильному оборудованию, а именно к конструкции направляющей пилы ленточнопильного станка.

Одним из основных показателей качества пиления древесины является точность размеров получаемых пиломатериалов. Она зависит от сил, действующих на пилу в процессе пиления, и способности пилы противодействовать этим силам - жесткости и устойчивости.

Эффективным способом повышения жесткости и устойчивости ленточной пилы является применение для нее направляющих, установленных над и под распиливаемым материалом. Направляющие могут быть двухсторонние, установленные с зазорами с двух сторон. Конструкция двухсторонних направляющих показана на рис.5.10 стр.101 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990. Двухсторонние направляющие просты по конструкции, и для их изготовления не требуется дорогих теплостойкий и износостойких материалов. Однако при установке направляющих с зазором устойчивость ленточных пил не меняется, а жесткость возрастает незначительно. Направляющие такого типа выполняют в основном роль ограничителей предельных отклонений пилы.

Более эффективны односторонние отжимные направляющие, выставляемые на определенное расстояние от линии, соединяющей наружные поверхности пильных шкивов со стороны распиливаемого материала. Они сокращают свободную длину ленточной пилы и за счет этого повышают ее жесткость и устойчивость. Кроме этого, повышается точность движения ленточной пилы в зоне резания, и устраняются колебания пилы. Конструкция плоских отжимных направляющих, выполненных в виде пластин, приведена на рис.5.11, б стр.102 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990. Недостатком плоских отжимных направляющих является их высокая стоимость, т.к. материал направляющих должен обладать низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и теплостойкостью.

Для уменьшения трения пилы о направляющие можно заменить трение скольжения трением качения путем применения отжимных направляющих для ленточных пил в виде свободно вращающихся роликов. В этом случае уменьшаются трение и нагрев пил. Конструкция отжимных направляющих ленточных пил, выполненных в виде свободно вращающихся роликов, приведена на рис.5.11, в стр.102 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990.

Такого вида направляющие имеют следующие недостатки: требуется высокая точность изготовления и монтажа роликов, чтобы исключить их биение; предъявляются повышенные требования к подшипникам, работающим при больших частотах вращения и имеющих одностороннюю нагрузку; необходимо предотвратить налипание на их рабочую поверхность смолы и опилок; через определенное время работы роликов их поверхности искажаются из-за износа и их необходимо восстанавливать шлифованием; при изгибе пилы на роликах возникают значительные напряжения, снижающие долговечность пилы. Из-за этих недостатков роликовые направляющие не нашли широкого применения в современных ленточнопильных станках.

Эффективным способом уменьшения коэффициента трения, составляющих сил резания при пилении древесины, а также повышения качества поверхности обработки при резании является боковое осциллирование пилы. В этом случае боковая составляющая вызывает относительное увеличение переднего угла резания (и уменьшение угла заточки). Результаты экспериментов, поставленных Маккензи по исследованию влияния бокового осцилирования при резании, приведены на стр.38-39 и 66-67 в книге Петера Коха Процессы механической обработки древесины. - Лесная пром-сть, 1969.

Значительно снизить трение полотна пилы о направляющие можно, если рабочие поверхности отжимных направляющих выполнить в виде аэростатических опор. Конструкция отжимной аэростатической направляющей ленточной пилы приведена на рис.5.15 стр.108 в книге Прокофьева Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. - М.: Лесная пром-сть, 1990. От источника сжатого воздуха по воздухопроводу в полость направляющей подается сжатый воздух, который затем проходит через отверстия поддува, выполненные перпендикулярно рабочей поверхности направляющей, через микроканавку и зазор между рабочей поверхностью направляющей и пилой и затем истекает в атмосферу.

Достоинства отжимных аэростатических направляющих следующие: максимальное снижение трения пилы о направляющие; охлаждение пилы воздухом; отсутствие износа направляющих; не требуется дорогих теплоизносостойких материалов.

Данный вид направляющих имеет недостаток. Они позволяют снижать только трение между пилой и направляющей, не влияя при этом на характер взаимодействия между пилой и распиливаемым материалом.

Эта конструкция отжимной аэростатической направляющей взята за прототип.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание отжимной аэростатической направляющей, позволяющей снизить коэффициент трения между передней режущей кромкой пилы и распиливаемым материалом, уменьшить силы, возникающие при резании, а следовательно, повысить качество пиления. Это достигается тем, что параметры аэростатической опоры изменены так, чтобы появлялись высокочастотные колебания малой амплитуды. Эти колебания наблюдаются при условии, если отношение объема микроканавки V_к к объему зазора V_з меньше чем в пять раз (стр.280 Опоры скольжения с газовой смазкой. / Под ред. С.А.Шейнберга. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 336 с., ил.)

Отжимная аэростатическая направляющая включает корпус 1, отверстия поддува 2, микроканавку 3, объем которой увеличен так, чтобы выполнялось условие 5·V_к>V_з.

Предложенная конструкция обеспечивает эффективную работу отжимной аэростатической направляющей ленточнопильного станка.