Спосіб розпилу колод на пиломатеріали на стрічкопильних верстатах, стрічкова пилка для стрічкопильного верстата, натяжний балансувальний механізм для стрічкової пилки

Реферат: Спосіб розпилу колод на пиломатеріали на стрічкопильних верстатах, що передбачає виставлення стрічкової пилки відносно підготовленої колоди для первинного пропилу та операцію первинного пропилу колоди. Після операції первинного пропилу колоди здійснюють операції наступних пропилів колоди почергово в зворотному та прямому напрямках руху каретки, встановленої на пилорамі з штатною та додатковою стрічковою пилкою, що має розташування ріжучих поверхонь зубів в протилежні боки щодо штатної пилки, та встановлюють в пиляльному механізмі натяжний балансувальний механізм для рівномірного натягування штатної та додаткової стрічкових пилок та направляючі ролики іншої конструкції для двох стрічкових пилок. Стрічкова пилка для стрічкопильного верстата (пилорами) для здійснення способу містить з однієї сторони полотна нарізані зуби для різання деревини в одному напрямку, а на другій стороні - для різання в протилежному напрямку. При цьому по осі полотна виштампувані вікна з кроком і розмірами, що відповідають направляючому ролику з шипами пиляльного механізму з таким же кроком, з можливістю направляти полотно пилки для розпилу колоди. UA 106496 C2 (12) UA 106496 C2 UA 106496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Галузь техніки Лісова промисловість. Обробка деревини. Деревообробне обладнання та інструмент. 1.1 Рівень техніки Відомі способи первинної переробки деревини на стрічкопильних верстатах (пилорамах) з різноманітним розташуванням стрічкових пилок (горизонтальних, вертикальних, з нахилом тощо) з закріпленням колод на рамі і подавання (робочим ходом) пиляльного порталу (каретки) або з нерухомим порталом і подаванням (робочим ходом) колоди. Загальний вигляд стрічкопильного агрегату надано на фіг. 10. Найбільш типовим і близьким до способу, що пропонується, є спосіб, який забезпечує "Верстат стрічкопильний горизонтальний ВСГ-1000", що випускається колективним підприємством "Ясень", м. Львів. Верстат стрічкопильний горизонтальний ВСГ-1000 призначений для повздовжнього розпилювання круглих і прямокутних лісоматеріалів хвойних і листяних порід з метою отримання обрізних і необрізних пиломатеріалів різного сортаменту. Подача повздовжня автоматична. Принципова схема верстата дана на фіг. 1. Порядок роботи на верстаті ВСГ-1000 (Верстат стрічкопильний горизонтальний ВСГ-1000. Керівництво по експлуатації. Паспорт. Колективне підприємство "Ясень". - Львів, 2004 р.) передбачає: завантаження колоди; затиск колоди; розпилювання колоди. Затиск колоди: - встановлення і закріплення на необхідній висоті упорів; - переміщення колоди до зіткнення з упорами, закріплення; - підводка рухомих опор до колоди і закріплення колоди; Розпилювання колоди: - перемістити каретку вперед так, щоб ріжуча кромка знаходилась поблизу торця колоди; - механізмом підйому переміщувати пиляльний механізм вгору-вниз "на око" поки полотно пили не виявиться в необхідному положенні, що відповідає першому пропилу; - встановити стрілку покажчика на позначку 0 циферблата; - відрегулювати положення направляючих так, щоб від колоди в самій її широкій частині до направляючих було не більше ніж 25 мм; - включити двигун головного приводу і переміщувати каретку в бік колоди; при входженні пили повністю у колоду, збільшити швидкість переміщення каретки до максимально можливої і не змінювати її до кінця пропилу; - як тільки зуби пили вийдуть з пропилу, зупинити каретку і відключити двигун; - зняти відпиляну частину; - підняти пиляльний механізм на 10-20 мм; - відвести каретку в початкове положення; - виставити по циферблату відповідний розмір наступного пропилу; - натиснути кнопку "Вниз" до автоматичної зупинки пиляльної головки. Далі йде повтор вказаних вище операцій поки колода не буде повністю розпиляна. Розташування пиляльного механізму горизонтально, вертикально, під кутом, а також автоматичне або ручне подавання колоди або пиляльного механізму не впливає на послідовність операцій розпилювання колоди. 1.2 Суть винаходу. В основу винаходу поставлена задача підвищити продуктивність праці при первинній обробці деревини на стрічкопильних верстатах (пилорамах) за рахунок усунення операцій "відведення каретки (колоди) в початкове положення" та "підняття ріжучої головки на 10-20 мм", що досягається модернізацією пиляльного механізму та встановленням додаткової пилки або пилки нової конструкції. Очікуваний результат приводиться в "Розрахунку підвищення продуктивності стрічкопильного верстата ВСГ-1000 при впровадженні винаходів (додається) і складає біля 35 %. Поставлена задача вирішується тим, що на пиляльний механізм встановлюється додаткова стрічкова пилка, зорієнтована зубами в сторону, протилежну зубам штатної пилки (фіг. 7), для чого збільшується ширина робочих коліс, встановлюються направляючі ролики відмінної конструкції (фіг. 3) та встановлюється натяжний балансувальний механізм (фіг. 2). Це дає можливість відмінити технологічні операції "Відведення каретки (колоди) в початкове положення" та "підняття ріжучої головки на 10-20 мм", а замість неї після виставлення в необхідне положення пиляльного механізму проводиться операція розпилу колоди у зворотному напрямку під час відведення каретки в початкове положення. Надана конструкція пиляльного механізму та додавання другої стрічкової пилки дозволяє проводити розпилювання колоди в наступній послідовності: 1 UA 106496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A) перемістити каретку вперед так, щоб ріжуча кромка знаходилась поблизу торця колоди; Б) механізмом підйому переміщувати пиляльний механізм вгору-вниз "на око" поки полотно пили не виявиться в необхідному положенні, що відповідає першому пропилу; B) встановити стрілку покажчика на позначку 0 циферблата; Г) відрегулювати положення направляючих так, щоб від колоди в самій її широкій частині до направляючих було не більше ніж 25 мм; Д) включити двигун головного приводу і переміщувати каретку в бік колоди; Є) при входженні пили повністю у колоду, збільшити швидкість переміщення каретки до максимально можливої і не змінювати її до кінця пропилу; Ж) як тільки зуби пили вийдуть з пропилу, зупинити каретку і відключити двигун; 3) зняти відпиляну частину; І) виставити по циферблату відповідний розмір наступного пропилу; К) натиснути кнопку "Вниз" до автоматичної зупинки пиляльної головки; Л) включити двигун головного приводу і переміщувати каретку в бік колоди; М) при входженні пилки повністю в колоду, збільшити швидкість переміщення каретки до максимальної і не змінювати її до кінця пропилу; Н) як тільки зуби пили вийдуть з пропилу, зупинити каретку і відключити двигун; О) зняти відпиляну частину; Далі йде повтор операцій I-O поки колода не буде повністю розпиляна. В іншому варіанті поставлена задача вирішується тим, що на пиляльний механізм встановлюється двостороння стрічкова пилка, в якої з обох сторін нарізані зуби для різання деревини в одному напрямку, а вздовж осі пилки виштампувані вікна (фіг. 5), та направляючі ролики з шипами (фіг. 8), що входять у вікна пилки. Це дає можливість відмінити технологічні операції "відведення каретки (колоди) в початкове положення" та "підняття ріжучої головки на 10-20 мм", а замість них після виставлення в необхідне положення пиляльного механізму проводиться операція розпилу колоди у зворотному напрямку під час відведення каретки в початкове положення. Надана конструкція пиляльного механізму та встановлення стрічкової пилки з двосторонніми зубами дозволяє проводити розпилювання колоди в наступній послідовності: A) перемістити каретку вперед так, щоб ріжуча кромка знаходилась поблизу торця колоди; Б) механізмом підйому переміщувати пиляльний механізм вгору-вниз на "око" поки полотно пили не виявиться в необхідному положенні, що відповідає першому пропилу; B) встановити стрілку покажчика на позначку 0 циферблата; Г) відрегулювати положення направляючих так, щоб від колоди в самій його широкій частині до направляючих було не більше ніж 25 мм; Д) включити двигун головного приводу і переміщувати каретку в бік колоди; Є) при входженні пили повністю у колоду, збільшити швидкість переміщення каретки до максимально можливої і не змінювати її до кінця пропилу; Ж) як тільки зуби пили вийдуть з пропилу, зупинити каретку і відключити двигун; 3) зняти відпиляну частину; І) виставити по циферблату відповідний розмір наступного пропилу; К) натиснути кнопку "Вниз" до автоматичної зупинки пиляльної головки; Л) включити двигун головного приводу і переміщувати каретку в бік колоди; М) при входженні пилки повністю в колоду, збільшити швидкість переміщення каретки до максимальної і не змінювати її до кінця пропилу; Н) як тільки зуби пили вийдуть з пропилу, зупинити каретку і відключити двигун; О) зняти відпиляну частину; Далі йде повтор операцій I-O поки колода не буде повністю розпиляна. Поставлена задача вирішується також тим, що відміняються технологічні операції "відведення каретки (колоди) в початкове положення" та "підняття ріжучої головки на 10-20 мм", на пиляльний механізм встановлюються стрічкова пилка з зубцями з двох сторін полотна, і протилежними напрямками різання, вздовж осі пилки виштампувані вікна (фіг. 4), направляючі ролики з шипами (фіг. 8), що входять у вікна пилки та виводиться на пульт управління двигуном головного приводу кнопка "РЕВЕРС", за допомогою якої напрям обертання проводиться в іншу сторону. Надана конструкція пиляльного механізму та додавання вказаної стрічкової пилки дозволяє проводити розпилювання колоди в наступній послідовності: A) перемістити каретку вперед так, щоб ріжуча кромка знаходилась поблизу торця колоди; Б) механізмом підйому переміщувати пильний механізм вгору-вниз на "око" поки полотно пили не виявиться в необхідному положенні, що відповідає першому пропилу; 2 UA 106496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 B) встановити стрілку покажчика на позначку 0 циферблата; Г) відрегулювати положення направляючих так, щоб від колоди в самій її широкій частині до направляючих було не більше ніж 25 мм; Д) включити двигун головного приводу і переміщувати каретку в бік колоди; Є) при входженні пили повністю у колоду, збільшити швидкість переміщення каретки до максимально можливої і не змінювати її до кінця пропилу; Ж) як тільки зуби пили вийдуть з пропилу, зупинити каретку і відключити двигун; 3) зняти відпиляну частину; І) виставити по циферблату відповідний розмір наступного пропилу; К) натиснути кнопку "Вниз" до автоматичної зупинки пиляльної головки; Л) включити двигун головного приводу кнопкою "РЕВЕРС" і переміщувати каретку в бік колоди; М) при входженні пилки повністю в колоду, збільшити швидкість переміщення каретки до максимальної і не змінювати її до кінця пропилу; Н) як тільки зуби пили вийдуть з пропилу, зупинити каретку і відключити двигун; О) зняти відпиляну частину; П) виставити по циферблату відповідний розмір наступного пропилу; Далі йде повтор операцій Д-П поки колода не буде повністю розпиляна. 2. Галузь техніки Лісова промисловість. Обробка деревини. Деревообробне обладнання та інструмент. 2.1 Рівень техніки Стрічкова пилка - пилка, в якій ріжучим лезом є безперервна металева стрічка з зубами, або іншими ріжучими елементами по одному з країв. Стрічкові пилки бувають трьох видів: - зубчасті; - беззубі пилки тертя; - пилки електроіскрової дії. Стрічкові пилки з зубами відрізняються від ножівкових полотен своєю довжиною та звичайно робляться замкнутими. (http:/ru.wikipedia.org/wiki/Ленточная_пила). Найближчим аналогом є стрічкові пилки Fenese GROM (фіг. 6). Вони випускаються суцільними, мають типорозміри: ширина від 10 до 80 мм, товщина 0,6-1,1 мм, шаг зубів 6,325 мм. Міцність леза: 65,5ч68 HRC. Міцність несучої стрічки: 47ч52 HRC. Зображення пиляльної стрічки для стрічкопильного верстата надано на фіг. 6. 2.2 Суть винаходу. В основу винаходу поставлено задачу підвищити продуктивність праці при первинній обробці деревини на стрічкопильних верстатах (пилорамах) за рахунок використання стрічкової пилки особливої конструкції, що дозволяє проводити розпилювання деревини при переміщенні пиляльного механізму в обидві сторони. Поставлена задача вирішується тим, що стрічкова пилка для стрічкопильного верстата (пилорами), має полотно, по обох сторонах якого нарізані зуби для різання в протилежні напрямки, а по середній частині полотна виштамповані вікна (фіг. 4) з кроком і розмірами, що дозволяють зубчастому ролику з таким же кроком стабілізувати траєкторію полотна пилки для отримання способу розпилу стосовно п. 1.4. Пилка виготовляється з того ж матеріалу, з якого промисловістю виробляються пилки для стрічкопильних верстатів (пилорам). Форма та твердість зубів пилки аналогічна формі та міцності зубів пилок, що випускаються промисловістю. Стрічкова пилка має ширину від 25 до 140 мм. Ширина і товщина стрічкової пилки залежить від потужності стрічкопильного агрегату та типу розпилюваної деревини. В іншому варіанті поставлена задача вирішується тим, що стрічкова пилка для стрічкопильного верстата (пилорами) має полотно, по обох сторонах якого нарізані зуби в одному напрямку різання, а по осі полотна виштамповані вікна (фіг. 5) з кроком і розмірами, що дозволяють зубчастому ролику з таким же кроком стабілізувати траєкторію полотна пилки для отримання способу розпилу стосовно п. 1.2. Пилка виготовляється з того ж матеріалу, з якого промисловістю виробляються пилки для стрічкопильних верстатів (пилорам). Форма та твердість зубів пилки аналогічна формі та міцності зубів пилок, що випускаються промисловістю. Стрічкова пилка має ширину від 25 до 140 мм. Ширина і товщина стрічкової пилки залежить від потужності стрічкопильного агрегату та типу розпилюваної деревини. 3 UA 106496 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3. Галузь техніки Лісова промисловість. Обробка деревини. Деревообробне обладнання та інструмент. 3.1 Рівень техніки Відомі способи пристроїв натягування пилки на стрічкопильних верстатах (пилорамах) передбачають натягування пилки за допомогою пристроїв натягування пилки. Найбільш типовим і близьким до способу, що пропонується, є спосіб, який забезпечує "Верстат стрічкопильний горизонтальний ВСГ-1000", що випускається колективним підприємством "Ясень", м. Львів. 3.2 Суть винаходу. В основу винаходу поставлена задача забезпечити однакове натягання двох пилок для розпилювання колод на стрічкопильних верстатах згідно з п. 1.1 та 1.3 В зв'язку з тим, що стрічкові пилки мають допуски по розміру пилки і немає пилок, навіть, що випускаються одним виробником, абсолютно однакових по довжині, наявні пристрої натягування не можуть забезпечити одинаків натяг двох пилок, що встановлюються на стрічкопильних верстатах. Поставлена задача вирішується конструкцією натяжного балансувального механізму, який встановлюється на рамі верстата та складається з пластини, закріпленої на осі, що може переміщуватись в вертикальному напрямку разом з усім натяжним балансувальним механізмом та двох роликів, зорієнтованих кожний на одну з двох пилок, а в цілому механізм опускається своїм нижнім краєм нижче умовної лінії верхньої частини натягнутої пилки в залежності від провису другої пилки, а пластина з роликами може робити маятникові коливання (фіг. 2). Торкаючись роликами натягнутих пилок, за рахунок можливості обертання навкруги осі, механізм займає таке положення, яке забезпечує рівномірне натягування обох пилок (8. Фіг. 1). Перелік малюнків та фігур креслення: 1. Фіг. 1 - принципова схема стрічкопильного верстата, де 1 - приводне колесо стрічкової пилки; 2- натяжне колесо; 3 - електромотор; 4 - пиляльний портал (каретка); 5 - рама пиляльного порталу; 6 - стрічкова пилка; 7 - направляючі ролики; 8 - натяжний балансувальний механізм; 9 - рама; 10 - колода. 2. Фіг. 2 - натяжний балансувальний механізм. 3. Фіг. 3 - конструкція направляючих роликів при встановленні двох стрічкових пилок звичайної конструкції. 4. Фіг. 4 - стрічкова пилка з нарізаними зубами з обох сторін полотна для розпилу деревини в реверсному напрямку роботи головного механізму. 5. Фіг. 5 - стрічкова пилка з нарізаними зубами з обох сторін полотна для розпилу деревини в одному напрямку роботи головного механізму. 6. Фіг. 6 - загальний вигляд стрічкової пилки, що випускається промисловістю. 7. Фіг. 7 - розташування стрічкових пилок при встановленні додаткової пилки, зорієнтованої зубами для різання в одному напрямку. 8. Фіг. 8 - конструкція направляючих роликів з шипами. 9. Фіг. 9 - розташування стрічкових пилок при встановленні додаткової пилки для роботи в реверсному режимі. 10. Фіг. 10 - загальний вигляд стрічкопильного верстата. Відомості, які підтверджують можливість здійснення винаходу. РОЗРАХУНОК підвищення продуктивності стрічкопильного верстата ВСГ-1000 при впровадженні винаходу. Вихідні дані. Розрахунок ведеться за робочу зміну - 8 год. Для розрахунку прийнято розпил колод хвойних порід довжиною 6 м і діаметром 0,23 м по середині довжини. 3 Об'єм однієї колоди - 0,25 м . 3 Паспортна продуктивність верстата 5-9 м деревини за зміну. Для розрахунку приймаємо 3 середнє значення продуктивності, а саме 7 м за зміну при розпилі вказаних колод на необрізні дошки товщиною 40 мм у кількості 4 шт. і двох горбилів, для чого виконується 5 пропилів на кожній колоді. 4 UA 106496 C2 3 5 10 15 20 25 30 35 3 За зміну розпилюється: 7 м .:0,25 м =28 колод. Операції, що виконуються в робочому циклі. 1. Заміна стрічкової пилки - 5 разів за зміну. 2. Завантаження і закріплення колоди на станині, включаючи всі супутні маніпуляції. 3. Розпил колоди зі зняттям відпиляної частини. 4. Відведення каретки в початкове положення з попереднім підйомом пиляльної головки на 10-20 мм і опусканням її на рівень нового пропилу в початковому положенні. Робочий час (зміна - 8 год.) розподіляється наступним чином: Робочий час Трч=Крч×480 хв.=0,8×480=364 хв, де Крч - коефіцієнт використання робочого часу = 0,8. Тзм = 5Тзп + Nк(Тззк + 5Тп + 5Твк), де Тзм = 364 хвилини (протяжність робочого часу); Тзп = 2,8 хвилини (час заміни пилки); 5 - кількість замін пилки протягом робочого часу; Nк - кількість колод, розпиляних за робочий час = 28; Тззк = 3,5 хвилини (час завантаження і закріплення колод); 5 - кількість пропилів (робочих ходів і відведень каретки); Тп = 0,8 хвилини (час одного пропилу, відпилювання однієї дошки або горбиля); Твк = 1,0 хвилина (час відведення каретки в початкове положення); Примітка: Заточка зубів пилки виконується паралельно з робочим часом і на продуктивність стрічкопильного верстата не впливає). Підставивши значення в формулу, одержуємо: Тзм = 5 × 2,8 + 28(3,5 + 5×8 + 5×1,0) = 364 (хвилин) В цьому розрахунку сумарний час за зміну на відведення каретки в початкове положення складає: 28 × 5 × 1,0 = 140 (хвилин), що становить: 140:364 × 100 = 35,7 % від протяжності зміни. Тобто, перетворивши цей час зміни на продуктивну працю, можна додатково розпиляти: 28 × 1,357 - 28 = 10 колод. Джерела інформації: 1. Верстат стрічкопильний горизонтальний ВСГ-1000. керівництво по експлуатації. Паспорт. Колективне підприємство "Ясен". - Львів, 2004 р. 2. http:/ru.wikipedia.org/wiki/Ленточная_пила. 3. http:/instrument-plus.com.ua/index/ph?id=92#past1 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 60 1. Спосіб розпилу колод на пиломатеріали на стрічкопильних верстатах (пилорамах), що передбачає виставлення стрічкової пилки відносно підготовленої колоди для первинного пропилу та операцію первинного пропилу колоди, який відрізняється тим, що після операції первинного пропилу колоди здійснюють операції наступних пропилів колоди почергово в зворотному та прямому напрямках руху каретки, встановленої на пилорамі з штатною та додатковою стрічковою пилкою, що має розташування ріжучих поверхонь зубів в протилежні боки щодо штатної пилки, та встановлюють в пиляльному механізмі натяжний балансувальний механізм для рівномірного натягування штатної та додаткової стрічкових пилок та направляючі ролики іншої конструкції для двох стрічкових пилок. 2. Спосіб розпилу колод на пиломатеріали на стрічкопильних верстатах (пилорамах) за п. 1, який відрізняється тим, що як ріжучий інструмент пилорами використано двосторонню стрічкову пилку, в якій з обох сторін полотна нарізані зуби для різання деревини в одному напрямку, вздовж осі пилки виштамповані вікна, а направляючі ролики мають шипи, які входять в вікна пилки. 3. Спосіб розпилу колод на пиломатеріали на стрічкопильних верстатах (пилорамах) за п. 1, який відрізняється тим, що як ріжучий інструмент пилорами використано двосторонню стрічкову пилку, в якій з обох сторін полотна нарізані зуби для різання деревини в протилежних напрямках, вздовж осі пилки виштампувані вікна, а направляючі ролики мають шипи, які входять в вікна пилки. 4. Стрічкова пилка для стрічкопильного верстата (пилорами) для здійснення способу за п. 3, що містить з однієї сторони полотна нарізані зуби для різання деревини в одному напрямку, а на другій стороні - для різання в протилежному напрямку, при цьому по осі полотна виштампувані 5 UA 106496 C2 5 10 вікна з кроком і розмірами, що відповідають направляючому ролику з шипами пиляльного механізму з таким же кроком, з можливістю направляти полотно пилки для розпилу колоди. 5. Стрічкова пилка для стрічкопильного верстата (пилорами) за п. 4, який відрізняється тим, що для здійснення способу за п. 2 містить з обох сторін полотна нарізані зуби для різання деревини в одному напрямку, при цьому по осі полотна виштампувані вікна з кроком і розмірами, що відповідають направляючому ролику з шипами пиляльного механізму з таким же кроком, з можливістю направляти полотно пилки для розпилу колоди. 6. Натяжний балансувальний механізм для стрічкової пилки за п. 1, що містить механізм, виконаний з можливістю однакового натягування штатної та додаткової пилок та який складається з пластини, закріпленої на осі з можливістю переміщення в вертикальному напрямку разом з усім натяжним балансувальним механізмом, та двох роликів, зорієнтованих кожний на одну з двох пилок, при цьому механізм виконаний з можливістю опускатись своїм нижнім краєм нижче умовної лінії верхньої частини натягнутої пилки в залежності від провису другої пилки, а пластина з роликами виконана з можливістю робити маятникові коливання. 6 UA 106496 C2 7 UA 106496 C2 8 UA 106496 C2 9 UA 106496 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10