Мініпилорама побутова

Реферат: UA 88145 U UA 88145 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до лісопиляння, до механізму різання лісопильної рами (в даному випадку не рами, а рамки), до деревообробного обладнання, до лісопильних рам для повздовжнього розпилювання круглих колод, а більш конкретно - до конструкції рам та направляючих, по яких рухаються рами. Всі відомі пилорами розраховані на споживання значних потужностей при різанні. Більшість лісопильних рам приводяться в рух кривошипно-шатунним механізмом, що призводить до перемінної швидкості руху рам, в той час, коли швидкість подачі деревини постійна. Це приводить до нерівномірної подачі на зуб протягом робочого ходу ріжучих пилок, до великих пікових сил різання, що погіршує якість пиляння та знижує його ефективність. Відомий механізм різання лісопильної рами (авт. свідоцтво СРСР № 982905 В27В3/10), який має зв'язані з верхньою і нижньою поперечинами (поперечними планками) стержні, на яких з допомогою отворів та розміщених в них обойм змонтовано ріжучі пилки та направляючі пилок. Отвори ріжучих пилок виконано продовгуватої форми, а обойми, розташовані в цих отворах, підпружинені з боку ріжучої кромки пилок, що дає можливість ріжучим пилкам під час пікових навантажень, амортизуючи на пружинах, відходити назад, тим самим зменшуючи подачу на зуб, що зменшує пікові навантаження та покращує ефективність різання. Сьогодні, особливо в селі, спостерігається слабкий розвиток дрібнотоварного виробництва по дереву у зв'язку з дефіцитом пилорам. Купувати їх дрібному виробнику дорого і економічно не завжди виправдано через велику енергоємність. Задачею корисної моделі є зниження потужності, енергоємності, зниження ваги і габаритів механізму, та спрощення і здешевлення виготовлення. Поставлена задача вирішується тим, що мініпилорама має малі розміри, вагу, спеціальний набір направляючих, де тертя ковзання зводиться до мінімуму. Для вирішення поставленої задачі були значно зменшені розміри рамки, для зменшення ваги рамка виготовлена з дерева, що поставило на перший план фактор міцності рамки, а з ним і необхідність гасіння пікових загрузок, тому бокові стійки виготовлено за принципом ресори, а для того щоб бокові стійки функціонували як амортизатори і гасили пікові навантаження привід рамки отримує через верхню поперечну планку, до якої кріпиться болтами металева пластина з шипом для шатуна. Застосування принципу ресор в бокових стійках позбавило необхідності кріпити спеціальні стержні до поперечних планок та робити підпружинені обойми для амортизаційного відкидання пилок назад, що дало змогу спростити конструкцію, і пилочки кріпляться до поперечних планок хомутиками, що кріпляться в запилах на поперечних планках, також це спрощення було б малоймовірним без спеціальних направляючих для пилок, які виготовлені з дерев'яних пластин із запилами, що остаточно орієнтують пилки, тому що хомутики не фіксують пилки від обертання навколо вертикальної осі та від різних випадкових коливань. Головними вузлами мініпилорами є: 1) рамка (4) Фіг. 1 з чотирма пилками (13). 2) набір направляючих (1), (2), (3), Фіг. 1. 3) механізм передачі зусилля від двигуна до робочої рамки: (5), (11), (12), (6), (9), (8), (7), (10) Фіг. 1. 4) рама (14) Фіг. 1. Таким чином, розглянемо вузли по порядку: 1) Рамка з чотирма пилками (13), що кріпляться на рамці з допомогою накидних хомутиків, які входять в пази на рамці, розмістивши хомутики на відповідних пазах, можна змінювати товщину розпиляного матеріалу. Задача хомутиків полягає в повздовжньому розтягу ріжучих пилок, але не зобов'язує фіксувати пилки від поворотів навколо повздовжньої осі. Рамка має габарити 600 мм на 450 мм, виготовлена з дерева, верхня поперечна планка має подвійний шар, другим компонентом якого є металева пластина з шипом для шатуна, бокові стійки подвійні, з дерева, виконані за принципом ресори. Рамка ковзає по направляючих спицях (1) (від велосипеда) за рахунок дерев'яних пластин з отворами (16), які кріпляться до кронштейнів. З тильної сторони рамка рухається по чотирьох упорних роликах (2), що допомагають спицям при навантаженні. Спереду є одна пара роликів (2). 2) Направляючі діляться за функціями. Є направляючі, що направляють рамку, це спиці і ролики, а є направляючі спеціально для ріжучих полотен. Про направляючі рамки сказано вище. Зупинимось на направляючих полотен пилок. Вони виготовлені з дерев'яної рейки (17) Фіг. 3, що кріпиться болтами до кронштейнів на рамі (14) Фіг. 1. На дерев'яній рейці (3) болтами кріпиться пластина з багатошарової фанери (18), Фіг. 3, товщиною 10 мм. В ній є запили для 1 UA 88145 U 5 10 15 20 25 30 35 полотна пилок (зуби пилок не входять в запил). Зазор запилів додатково корегується тонкими пластинами з фанери, що кріпляться до пластини (18). Це потрібно при зношуванні направляючих, а також для зменшення тертя, за рахунок зменшення площі тертя. Від направляючих пилки практично не гріються. 3) Механізм передачі зусилля до рамки складається (див. Фіг. 1) з шківа (8), який завдяки металевій пластині, яка кріпиться болтами та має отвори для кріплення шипа (на який надівається шатун (12)), функціонує як колінвал. Шків (8) отримує зусилля з тильної сторони від редуктора через перехідну муфту. Маховик (10) забирає надлишок кінетичної енергії і віддає її в моменти пікових завантажень рамці, через шків (8). Для цього на маховику є шків (7), який з'єднаний з шківом (8) ремінною передачею. Примітка: шків (8) знаходиться в площині грані рами (14), показаної на Фіг. 1. А рамка знаходиться в площині, паралельній до показаної передньої грані рами, лише на 100 мм ближче до спостерігача (Фіг. 4.2). На Фіг. 4.1 і 4.2 показано дві модифікації корисної моделі мініпилорами. У першому випадку 1, коли робочий хід рамки складає 10 см, найбільший кут φ між шатуном (12) (на Фіг. 1 та 4.1) і вертикальною направляючою (спицею) є незначним, при розрахунку сили, яка діє на опору (спиці), а тому деформація спиць та навантаження на дерев'яні пластини є допустимі з розрахунку меж міцності конструкції, та з розрахунку сили тертя. Тому є корисною простіша модифікація, ніж на Фіг. 1. Це модифікація Фіг. 4.1, без шатуна (11) (Фіг. 1), без направляючих спиць (6) і кріплення (рами) (15) (Фіг. 1). Тоді шатун (12) кріпиться до шипів на шківу 8 і до рамки (Фіг. 4.1). В корисній моделі (Фіг. 1 і Фіг. 4.2) для збільшеного робочого ходу рамки 18 см, коли кут φ зростає, є додатковий вузол, що складається з додаткового шатуна (11) і додаткової рами (15), який кріпиться на шипі (5) рамки, а другий його кінець має дерев'яну поперечину з двома отворами (9), що рухаються в вертикальній площині по двох спицях (6). Також на цьому краю шатуна (11) є шип, куди кріпиться шатун (12). Збільшення довжини шатунів (11) та (12) зменшує кут φ, без підйому догори шківа 8 (φ - це також кут між шатунами (12) та (11)). А кут φ' між шатуном (11) і спицями дорівнює нулю. Це зменшує тертя об спиці, та дозволяє уникнути нерівномірних коливань рамки в русі. При зростанні пікових навантажень та зростанні при цьому горизонтальної та вертикальної складової сили різання разом з пилочками загальмовується нижня поперечна планка і рамка. В результаті бокові стійки прогинаються доти, доки не ослабляться хомутики і фронтальна складова сили різання не відкине ріжучі пилочки назад по запилах направляючих. Запропонована конструкція механізму амортизації при різанні дозволяє підвищити надійність механізму різання мініпилорами та всіх його складових за рахунок зниження пікових значень сил різання, дозволяє спростити конструкцію, зробити її легкою, малогабаритною, матеріаломаломісткою, працездатною моделлю, яка при малих потужностях здатна добре функціонувати. Дані моделі випробовувались при потужності 1,5 кВт. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Мініпилорама побутова, яка містить привід кривошипно-шатунного механізму і має прямокутну форму, складається з двох паралельних бічних стійок, скріплена двома поперечними планками, до яких кріпляться ріжучі пилки вертикально, також є направляючі ріжучих пилок, яка відрізняється тим, що, як і вся рамка, бокові стійки виконані з дерева за принципом ресорів (кожна складається з двох скріплених болтами рейок, довшої і коротшої), також поперечні планки спрощені, так як пилочки кріпляться напряму до планок хомутиками, хомутики входять в запили на планках, що не фіксує пилки від обертання навколо вертикальної осі, бо цю функцію точної орієнтації виконують направляючі дерев'яні пластини з запилами для пилок, що знаходяться зверху і знизу від розпилювальної деревини, в запилах є спеціальні дерев'яні пластини на болтах, для змінювання товщини запилів, також вертикальні бокові стійки для руху мають кожна по два ролики з тильної сторони і один спереду, а верхня та нижня поперечна планки мають по два кронштейни з дерев'яними пластинами, в яких є отвори для ковзання по чотирьох велосипедних спицях, а оскільки конструкція передбачає пружну деформацію бокових рамок, рамка отримує привід через верхню поперечну планку, до якої кріпиться болтами металічна пластина із шипом для шатуна, другим кінцем шатун кріпиться до шківа (режим (а)), в режимі (б), коли використовуються допоміжний шатун, який фактично є шарнірними продовженням рамки і одним кінцем кріпиться до шипа на рамці, другий кінець має 2 UA 88145 U 5 10 поперечну планку з двома отворами для ковзання по двох спицях, а також має шип, до якого кріпиться даний шатун (зверху над рамкою). 2. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що бокові стійки виготовлені з дерева за принципом ресор. 3. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що пилочки кріпляться хомутиками, які входять в запили на поперечних планках і не фіксують пилочки від поворотів навколо вертикальної осі. 4. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що направляючі пилок виготовлені з дерев'яних пластин із запилами, товщина яких коригується дерев'яними пластинами на болтах. 5. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що бокові стійки рухаються по шести роликах, а поперечні планки по чотирьох спицях. 6. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що до верхньої поперечної планки кріпиться болтами металічна пластина із шипом для шатуна. 7. Мініпилорама за п. 1, яка відрізняється тим, що має шарнірне продовження рамки з шипом для справжнього шатуна. 3 UA 88145 U 4 UA 88145 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 5