Мініпилорама

Реферат: UA 104917 U UA 104917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до лісопиляння, точніше до механізму різання лісопильної рамки. В пилорамах, де рух пильної рамки відбувається за рахунок кривошипно-шатунного механізму, рамки рухаються з перемінною швидкістю, що приводить до великих пікових сил різання. Це погіршує якість пиляння. Прототипом запропонованої нової моделі є модель UA 88145 U. Ця модель має здатність гасити пікові навантаження при різанні за рахунок механізму амортизації, тобто відкидання пилочок при перевантаженнях назад, тим самим значно покращуючи різання. Ця амортизація відбувається за рахунок згинання бокових стійок, що виготовлені з дерева у формі ресори. Напрямними поперечних планок є чотири спиці, а напрямними бокових стійок є шість роликів. Рамка отримує привід від шатуна, який давить на шип, розташований на верхній поперечній планці. Недосконалість цієї моделі в тому: 1. При амортизаційному відході пилочок йде деформація напрямних спиць, це приводить до їх нагрівання та видовження. 2. Напрямні обмежують амплітуду відкидання пилочок. 3. Оскільки рамка отримує привід від шатуна через шип на верхній поперечній планці, а пилочки отримують привід від нижньої поперечної планки, амортизаційний відхід пилочок відбувається в верхній частині, де ослаблюються хомутики, а тому при незначних навантаженнях нижня частина пилочок тормозить процес пиляння, також цьому сприяє лімітований відхід пилочок вгорі. Це обмежує використання потужності двигуна. 4. Модель недосконала тим, що має одну характеристику сили пружності амортизації, яка є сталою, а з часом від роботи може зменшувати своє значення. З метою уникнення цих недоліків модель UA 88145 U вдосконалена наступним чином. Напрямні не змінені, за виключенням того що в даній моделі немає двох верхніх напрямних спиць, так як вони обмежують амплітуду амортизаційного відходу верхньої частини пилочок. Відсутність цих напрямних не порушує рівномірного руху пилочок. Змінено побудову пиляльної рамки та кріплення пилочок. Поперечні планки мають отвори (6), болти з'єднують ці отвори з пилочками жерстяними хомутиками, що кріпляться до пилочок болтами (фіг. 3) Бокові стійки рамки - рівні дерев'яні планки (1), не розраховані на функцію деформації заради амортизації ріжучих пилочок. Для амортизації пилочок використані пружинні амортизатори. Пункт 1. Амортизація верхньої частини пилочок відбувається за рахунок того, що верхня поперечна планка кріпиться шарнірно до бокових стійок (фіг. 1, 2). На кожній з бокових стійок спереду, вгорі кріпиться болтами куточок (2), таким чином, що верхня грань щільно прилягає до верхнього зрізу бокової стійки, а також ця грань вкорочена і відповідає товщині бокової стійки. До цієї верхньої частини кутка приварені дві гайки (3), в які вкручена шпилька. До шпильки приварений ще один відрізок кутка (4), приварений другим кінцем до верхньої поперечної планки (5). Таке кріплення дозволяє поперечній планці рух назад, що нагадує траєкторію гойдалки та траєкторію руху поперечної планки в мініпилорамі модель UA 88145 U, але не має таких обмежень по амплітуді. Рух шпильки по різьбі при незначних коливаннях можна не враховувати для даної моделі. Нульове положення верхньої поперечної планки (прим. Автора), коли одна з її граней паралельна до площини рамки (прилягає з тильної сторони до бокових стійок), а інша перпендикулярна до площини рамки. З тильної сторони до бокових стійок прилягають металічні пластини (7), що є продовженням верхньої поперечної планки. Пластини прикручені болтами до бокових стійок. На ці болти з передньої сторони бокових стійок надіті амортизаційні пружини (8), зафіксовані шайбами та прикручені гайками. Силу пружності даних амортизаторів, відповідно до закону Гука можна змінювати, затискаючи чи відпускаючи гайки. На фіг. 4 зображено нульове положення верхньої поперечної планки (вигляд збоку без бокових стійок) включно з шарнірами. На грань верхньої поперечної планки опускаємо перпендикуляр ОА з осі обертання верхньої поперечної планки (середина шпильки). Якби в цій точці було зроблено отвір кріплення пилочки, то траєкторію руху цього отвору можна побачити провівши дугу з радіусом ОА (фіг. 4). Траєкторія показує, що, в разі відхилення поперечної планки назад, пилочка має розтягнутись (догори). При цьому амплітуда прямує до нуля. Беремо довільну точку, що знаходиться лівіше, і отримуємо гіпотенузу ОВ прямокутного трикутника ОАВ. Отже, чим лівіше від точки А знаходиться отвір для кріплення пилочки, тим більший буде радіус, а проведена дуга радіусом ОВ доводить, що амплітуда зростатиме. 1 UA 104917 U 5 10 15 Пункт 2. Нижня поперечна планка (10) виготовлена з кутка, прикріплена нерухомо відносно бокових стійок болтами з тильної сторони стійок. Пилочки (12) кріпляться аналогічно як на верхній планці, але на відміну від верхньої планки кожен болт кріплення підпружинений (11) знизу. Пружини зафіксовані шайбою та гайкою. Для того, щоб болти кріплення пилочок не терлися об метал, зверху на нижній поперечній планці прикручена болтами дерев'яна пластина (9) з отворами для болтів. В цілому модель працює так: сили пружності верхніх і нижніх амортизаторів регулюються таким чином, щоб при роботі, коли зростає сила різання хоча б на одну пилочку, то при видовженні нижнього кріплення пилочка знизу відхиляється назад, відповідно сила пружності кріплення зростає і зростає сила супротиву різанню, після чого відбувається відхилення назад верхньої поперечної планки, під зрощеним тиском шатуна на шип верхньої планки. Під час амортизації нижні пружини виконують роль акумулювання потенційної енергії, і коли верхня поперечна планка відводить пилочки назад - наступає момент, коли баланс сил дозволяє продовження робочого руху пилочок. В цей час розпрямляється стиснута пружина, збільшуючи швидкість даної пилочки та її енергії руху. Також нижні кріплення за рахунок пружинних амортизаторів згладжують ефект розтягування полотен пилочок при нагріванні під час роботи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Мініпилорама, яка містить привід кривошипно-шатунного механізму і має прямокутну форму, складається з двох паралельних бічних стійок, скріплених двома поперечними планками, до яких кріпляться ріжучі пилочки вертикально, також є напрямні ріжучих пилочок, яка відрізняється тим, що має дві нижні напрямні спиці, бокові стійки виконані з дерева у вигляді прямих планок, не розрахованих на пружну деформацію, в бокових стійках є по одному отвору для кріплення пружинних амортизаторів, які з'єднують бокові стійки з верхньою поперечною планкою, кріплення пилочок складається з жерстяних хомутиків, що кріпляться болтом до отвору в пилочках, в хомутиках є отвір для другого болта, яким хомутики кріпляться до поперечних планок, в яких є отвори для болтів, обидві поперечні планки виконані з металічного кутка, нижня планка кріпиться болтами до бокових стійок нерухомо, нижня і верхня планка кріпляться з тильної сторони від бокових стійок, знизу від нижньої поперечної планки на кожен болт від кріплення пилочок надіта пружина, що фіксується шайбою та закручується гайкою, на нижній поперечній планці є додаткова дерев'яна пластина з отворами для болтів, бо отвори в металічній планці мають більший діаметр для уникнення тертя болтів об метал, а верхня поперечна планка шарнірно з'єднана з боковими стінками, шарнір складається з двох гайок з вкрученою шпилькою, гайки приварені до обрізка з кутка, який болтами кріпиться до бокової стійки, а другий обрізок кутка одним кінцем приварений до шпильки, а іншим - до поперечної планки, також верхня поперечна планка кріпиться до бокових стійок за допомогою підпружиненого болта, пружина знаходиться спереду бокової стійки, таке кріплення представляє собою пружинний амортизатор поперечної планки, а на нижній поперечній планці кожна пилочка має амортизатор, який також виконує функцію акумулятора енергії та прискорювача робочого ходу ріжучих пилочок. 2. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що верхня поперечна планка шарнірно кріпиться до бокових стійок. 3. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що за допомогою підпружиненого болта, що є пружинним амортизатором, верхня поперечна планка кріпиться до бокових стійок. 4. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що нижня поперечна планка виготовлена з металевого кутка з отворами для кріпильних болтів. 5. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що кріпильні болти знизу від нижньої поперечної планки підпружинені щоб виконувати функцію амортизації кожної пилочки окремо, також пружини виконують функцію акумуляторів енергії, та функцію прискорювачів руху ріжучих пилочок, ці амортизатори знімають проблему розтягування пилочок при нагріванні. 6. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що бокові стійки виконані з прямих дерев'яних планок, які не розраховані виконувати функцію амортизаторів, але вони мають отвір для кріплення пружинного амортизатора. 7. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що пилочки кріпляться за допомогою хомутиків з жесті, які кріпляться до пилочок болтом, також хомутики мають отвір для болта, болт з'єднує хомутики з отворами в поперечних планках. 2 UA 104917 U 5 8. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що має дерев'яну пластину з отворами для болтів кріплень пилочок, бо для зниження тертя болтів об метал отвори в кутку мають більший діаметр. 9. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що має дві напрямні спиці по яких рухається нижня поперечна планка. 3 UA 104917 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4