Техника - молодёжи 2011-06, страница 20

Патенты

2Oil №06 ТМ

Рис. 3. Конструкция ленточнопильного станка с пилой, движущейся по криволинейным аэростатическим направляющим:

1 - ограждение; 2 - пила; 3,6- верхняя и нижняя криволинейные аэростатические направляющие; 4 - механизм натяжения пилы; 5 - механизм подачи распиливаемого материала; 7,8- приводные фрикционные колёса

поверхности направляющих в этом случае должны быть выполнены в виде аэростатических опор.

Очевидно, привод пилы должен осуществляться через её боковые поверхности. Наиболее простым и легко реализуемым вариантом является привод с помощью двух фрикционных колёс, где одно колесо коренное, а другое прижимное. Принципиальная схема узла резания такого станка приведена на рис. 2.

Ленточная пила надета на две криволинейные направляющие. Нижняя направляющая жёстко закреплена на станине станка, а верхняя может с помощью механизма натяжения перемещаться в вертикальном направлении для натяжения пилы. Рабочие поверхности направляющих выполнены в виде аэростатических опор. Пила приводится в движение с помощью коренного и прижимного фрикционных колёс с приводом от электродвигателей через ременные передачи.

На основании технических решений и исследований автора создан образец ленточнопильного станка нового типа, его конструкция показана на рис. 3, а общий вид - на рис. 4. Станок не имеет зарубежных аналогов. Новизна технических решений, использованных при создании лен

точнопильного станка, подтверждается восьмью авторскими свидетельствами и патентами.

Свободная длина пилы в плоскости её наибольшей жёсткости у станка нового типа равна расстоянию между криволинейными направляющими, а это в 4-6 раз меньше, чем у станка со шкивами. За счёт этого повышается устойчивость пилы, становится возможным пилить древесину с большой точностью при меньших натяжениях пилы. Отсутствие шкивов с их биением и инерционностью также способ-ствует повышению точности пиления. Направляющие, радиус изгиба которых значительно больше радиуса шкивов, снижают изгибные напряжения в ленте, а свободная длина пилы при этом не изменяется. Уменьшение напряжений от сил натяжения и изгиба позволяет не только повысить долговечность пил более чем в 20 раз, но и использовать пилы с зубьями, усиленными твёрдым сплавом.

Снижаются габаритные размеры и металлоёмкость станка, создаются благоприятные условия для создания многопильных ленточнопильных станков проходного типа, скомпонованных из однопильных модулей, для гибких автоматизированных лесопильных линий.

Рис. 5. Схема узла резания ленточнопильного станка с криволинейными аэростатическими направляющими и приводом пилы в виде линейного электродвигателя: 1 - пила; 2,4- криволинейные направляющие; 3 - механизм натяжения пилы;

5 - обмотки статора;

6 - корпус статора

Введение направляющих вместо шкивов открывает путь для дальнейших усовершенствований. До сих пор мы говорили о простейшем способе привода пилы - при помощи двух фрикционных колёс. В перспективе могут быть использованы и другие варианты. На рис. 5 показана схема узла резания, в котором применён привод пилы линейным (точнее, дугостаторным) электродвигателем (а.с. СССР №818862, Б.И. № 3, 1981).

Бегущее магнитное поле статора приводит в движение пилу, которая выполняет функцию ротора. Здесь мы имеем аэромагнитную опору, не требующую большого расхода воздуха. При больших скоростях движения между пилой и направляющими может возникнуть аэродинамический эффект, что позволяет уменьшить подачу воздуха от компрессора, а при определённых скоростях - исключить совсем. Получается компактный станок, у которого движется только режущий инструмент. Ш

Гзннадий ПРОКОФЬЕВ, д.т.н., профессор, заслуженный изобретатель РФ, профессор кафедры прикладной механики и основ конструирования Института энергетики и транспорта Северного (Арктического) федерального университета.

20