ЛЕСОПИЛЬНАЯ РАМА

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к лесопильным рамам для продольной распиловки лесоматериалов и касается привода подачи заготовок.
Известна лесопильная рама, включающая станину, на которой установлена лесопильная рамка, кривошипно-шатунный привод пильной рамки и механизм подачи заготовок, состоящий из тележки для бревен, выполненный в виде шарнирно закрепленного на пильной рамке копира, другой конец которого опирается на регулируемую опору, установленную на пильной рамке, копир взаимодействует с роликом рычажной системы, связанной через собачку с храповым колесом, установленным на одном валу со звездочкой цепной передачи, цепь которой взаимодействует с захватом, установленным шарнирно на тележке для бревен.
Однако, из-за большого количества звеньев в механизме подачи лесопильной рамы, конструкция последней характеризуется высокой сложностью, и не обеспечивает четкой подачи распиливаемого материала (патент РФ №2084331, МПК В27В 3/00, В27В 3/12).
Известна лесопильная рама, выбранная в качестве прототипа, состоящая из станины, кривошипно-шатунного механизма привода пильной рамы, пильной рамы, подающего, валка с механизмом привода подачи заготовок, прижимных валков с пневмоцилиндрами, при этом работа механизма привода подачи заготовок состоит из эксцентрика, тяги с коромыслом и храповым механизмом, храповое колесо которого установлено на ведущем валу редуктора, выполненного в виде цепной передачи с блоком звездочек и возможностью перестановки цепи или шестеренчатой передачи с изменяющимся передаточным отношением. Ведомый вал редуктор соединен с подающим валком (полезная модель РФ №69797, МПК В27В 3/04 - прототип).
Однако, скорость вращения валков (скорость подачи заготовок) в данной конструкции лесопильной рамы устанавливается в зависимости от того, как будет установлена цепь на звездочках редуктора, и при наличии трех звездочек в редукторе можно установить только три скорости подачи заготовок. При этом храповой механизм передает вращение дискретно, вращение валка так же происходит дискретно, что приводит к пошаговой подаче заготовки с изменением скорости подачи от нуля до максимальной, то есть скорость подачи заготовки не постоянна.
Таким образом, недостатком лесопильной рамы по прототипу является: сложность конструкции механизм привода заготовок; малый диапазон изменения линейной скорости подачи (только в пределах изменения передаточного отношения блока звездочек редуктора); ступенчатое изменение скорости передачи, что приводит к пошаговой подаче заготовок; сложность синхронизации движения пильной рамки и механизма подачи, в следствии наличия большого количества деталей в механизме подачи, требующих точного исполнения. Следует отметить, что для достижения максимальной производительности при распиловке заготовок и получении качественных изделий необходимо установить оптимальную скорость подачи, которая зависит от толщины заготовки (высота пропила), породы древесины и времени года (твердость древесины) и чем больше, например, толщина, тем меньше скорость подачи. Поэтому, подбор скорости подачи только установкой имеющихся трех скоростей малоприемлем. На основании вышеизложенного, для распиловки с максимальной производительностью и качеством, необходимо, либо производить подбор партии заготовок с одинаковой высотой пропила (что повышает трудозатраты), либо производить частые переналадки на разные скорости подачи, что приводит к остановкам лесопильной рамы, а следовательно, к снижению ее производительности. Кроме этого, невозможность подбора оптимальной скорости подачи повышает фактор износа пил.
Заявленная полезная модель лесопильной рамы решает задачу упрощения механизма подачи заготовок, снижения трудоемкости обслуживания, обеспечения бесступенчатого (плавного) регулирования линейной скорости подачи во всем диапазоне скоростей, при высокой производительности и качестве распила.
Технический результат достигается тем, что в лесопильном рамном станке (лесопильная рама), включающем станину, пильную рамку с кривошипно-шатунным механизмом привода от электродвигателя, механизм подачи заготовок, согласно заявленной полезной модели, механизм подачи заготовок выполнен в виде установленного непосредственно на валу подающего валика механизма привода, состоящего из электродвигателя и редуктора с постоянным передаточным отношением, выходной вал которого связан с подающим валиком жесткой муфтой, при этом изменение скорости подачи заготовок производится посредством изменения скорости вращения вала электродвигателя, посредством регулятора скорости электродвигателя переменного тока, например, векторным преобразователем частоты со встроенным PLC-контроллером, Е2-8300.
Полезная модель поясняется чертежами, на Фиг.1 показан общий вид спереди и справа, на Фиг.2 - общий вид спереди и слева.
Лесопильная рама состоит станины 1, на которой закреплен кривошипно-шатунный механизм 2 привода пильной рамки 3 от электродвигателя 4, прижимных валиков 5 с пневмоцилиндрами 6, принимающих валиков 7 и подающих валиков 8, связанных цепью 9, механизма приводов заготовок, состоящего из электродвигателя 10 и редуктора 11 с постоянным передаточным отношением, выходной вал которого жестко соединен с подающим валиком 8 муфтой 12. На станине 1 закреплен регулятор скорости 13 электродвигателя 4.
Лесопильная рама работает следующим образом. Заготовки (брус или лафет) подаются на подающие валки 8. Включением пневмоцилиндра 6 на входе прижимным валиком 5 фиксируют заготовку, после чего включают электродвигатель 4 кривошипно-шатунного механизма 2 привода пильной рамки 3. После получения установившегося движения пильной рамки 3 токовая нагрузка двигателя 4, например, мощностью 15 квт, составляет 24 А (холостой ход рамки), включают электродвигатель 10 механизма привода подачи и вращением подающих валков 8, жестко связанных с выходным валом редуктора 11 заготовка подается на распиловку пильной рамкой 3.
В зависимости от толщины заготовки, вида и состояния древесины токовая нагрузка электродвигателя 4 значительно изменяется. Как показали исследования при использовании двигателя мощностью 15 квт номинальная (характеризующаяся высокой производительностью и качеством распила) токовая нагрузка составляет 30 А. Поэтому, если в начале процесса распиловки токовая нагрузка выходит за этот предел (большая толщина заготовки, более твердая древесина и т.д.) или токовая нагрузка близко подходит к нагрузке при холостом ходе пильной рамки (мягкая тонкая заготовка), оператор в первом случае уменьшает, а во втором - увеличивает скорость подачи заготовки, задействовав двигатель 10 через регулятор скорости 13. Контроль и регулирование (подбор оптимальных режимов пиления) производится без остановки лесопильной рамы на переналадку.
Таким образом, использование заявленной полезной модели позволяет:
- значительно упростить и повысить надежность механизма подачи заготовок за счет исключения ряда взаимодействующих деталей, как-то, эксцентрика, тяги с коромыслом, цепной передачи с блоком звездочек или шестеренчатой передачи с изменяющимся передаточным, отношением;
- обеспечивает бесступенчатое (плавное) регулирование линейной скорости подачи во всем диапазоне скоростей;
- позволяет легко и без остановки лесопильной рамы подобрать оптимальную скорость подачи при изменяющихся параметрах подаваемых заготовок, повышая производительность и качество распила.
Кроме этого, беспрерывный (не дискретный) скоростной режим предопределяет возможность обеспечения синхронности работы всех узлов, что позволяет встраивать лесопильную раму в автоматические производственные линии по распиловке древесины с автоматической регулировкой режима пиления.