Техника - молодёжи 2011-06, страница 18

Патенты

■ 2011 №08 ТМ

Аэростатика вместо трения

На чём базируются преимущества ленточиопильных станков, широко применяющихся в деревообрабатывающей промышленности? На принципе движения пилы: выполненная в виде тонкой стальной бесконечной ленты, имея две опоры - над и под распиливаемым материалом - она движется в одном направлении и с большой скоростью. Отсюда - малая ширина пропила, незначительная шероховатость поверхности пиломатериалов, отсутствие больших сил инерции в узлах станка, возможность распиливать бревна больших диаметров.

Но у станков традиционной конструкции (рис. 1) есть и недостатки: низкая точность пиления при больших скоростях подачи, малая долговечность ленточных пил, высокий уровень шума, большие габаритные размеры и металлоёмкость. Обусловлены они тем, что пила движется на вращающихся пильных шкивах.

При такой конструкции пила имеет большую свободную длину, равную расстоянию между осями шкивов,

Рис. 1. Схема леиточнопильного станка с пильными шкивами:

1 - электродвигатель; 2 - ременная передача, 3,7 - ведомый и ведущий пильные шкивы;

4 - механизм натяжения пилы;

5 - распиливаемый материал;

6 - ленточная пила; 8 - станина

Инновации - это не только спутниковый навигатор в часах и роботизированный сборочный цех автозавода. Конструкторская мысль, изобретательское остроумие могут ещё очень много полезного сделать и для совершенствования «классического» механического оборудования в самых привычных отраслях производства.

и обладает низкой устойчивостью при действии сил сопротивления резанию. Постоянные многократные изгибы растянутой пилы на шкивах приводят к образованию усталостных трещин в межзубовых впадинах; если не удалять дефектный слой путём частых заточек зубьев, они приводят к аварийному разрушению пилы.

Отсюда - задача: создать ленточ-нопильный станок, который бы сохранил достоинства станков традиционной конструкции, но не имел бы их недостатков. То есть пила должна быть выполнена в виде тонкой стальной бесконечной ленты, имеющей две опоры, расположенные над и под распиливаемым материалом, она должна двигаться с большой скоростью в одном направлении. Но у нового станка должны отсутствовать пильные шкивы.

Что же может заменить шкивы? Ответ: их могут заменить криволинейные направляющие, расположенные примерно там же, где шкивы.

Главная проблема такого решения понятна: трение пилы о направляющие. Его нужно уменьшить в сотни раз по сравнению с «табличным» значением силы трения материалов пилы и направляющей при заданной степени натяжения ленты пилы.

В этом - центральная идея изобретения. Для снижения трения надо применить газовую смазку. Рабочие

Рис. 2. Принципиальная схема узла резания леиточнопильного станка с пилой, движущейся по криволинейным аэростатическим направляющим: 1 - ленточная пила; 2,7- криволинейные направляющие; 3,8- подвод сжатого воздуха; 4 - механизм натяжения пилы; 5 - направляющая втулка; 6 - стержень;

9,11 - электродвигатели; 10 - поворотная площадка; 2, 3 , 12 - пневмоцилиндр;

13, 14- ременные передачи; 15, 16 - прижимное и коренное фрикционные колёса

' Г'.'.Г'// > ? / '.■' / /yvvv,' / '/ ■' Л-V ' > > ''

18