ДИСК РОТОРНОЙ ПИЛЫ

Полезная модель относится к режущим элементам устройств для распиливания, а именно к дискам роторных пил и может быть использована в роторных пилах резки горячих стальных заготовок.
Известен диск роторной пилы с размещенными на его наружной поверхности отрезными зубьями. Зубья пильного диска выполнены в виде сегмента в пределах угла 120-180° и представляют собой резцы, установленные в пазах диска, (см. а.с. СССР №1298010)
Недостатком этого технического решения является сложность конструкции и малая эффективность работы.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является диск с размещенными на его наружной поверхности отрезными зубьями, с зачищающими элементами резания, закрепленными на площадках, размещенных в выполненных равномерно по периметру наружной поверхности диска окнах, зачищающие элементы резания на каждом сегменте выполнены в виде радиальных или торцевых зубьев, причем сегменты с радиальными зачищающими зубьями размещены поочередно с сегментами с торцевыми зачищающими зубьями, при этом радиальные зубья расположены на окружности, меньшей по диаметру наружной поверхности диска на 1,0-1,5 мм, и выполнены с обеспечением радиальной подачи на зуб 0,01 мм, торцевые зубья расположены на окружности, диаметр которой меньше на 2-3 мм диаметра окружности, на которой размещены радиальные зачищающие зубья, а отрезные зубья расположены между окнами.(см. патент РФ №2291034)
Недостатком этого технического решения является конструктивная сложность и малая производительность резания.
Целью создания предлагаемой полезной модели является создание конструктивно простого диска роторной пилы, обеспечивающего надежную работу в высокопроизводительных агрегатах с высокими скоростями подачи и вращения диска.
С этой целью предлагается диск роторной пилы, выполненный диаметром от 1200 до 3200 мм, толщиной от 4 до 16 мм, содержащий размещенные на его наружной поверхности отрезные зубья, которые расположены с шагом от 30 до 120 мм и загнуты против хода вращения диска с отрицательным углом от 0 до -15 градусов передней режущей грани и плавным переходом к закругленной впадине, глубина которой от 30% до 100% шага зубьев. Поверхностный слой режущего профиля диска, включая впадины, по толщине не превышающей 10% толщины диска, может быть выполнен упрочненным. Режущий профиль зубьев может быть выполнен эвольвентной формы, на задней грани зубьев может быть выполнена фаска.
Толщина снимаемой стружки горячего металла составляет 0,5-2,5 мм. Возникающие при этом усилия воспринимаются диском. Обеспечение режущих свойств зубьев и устранение появления трещин во впадинах достигается предлагаемыми формами и размерами, которые зависят от шага зубьев и диаметра заготовки. Глубина впадины при этих размерах обеспечивает помещение сливной стружки, а шаг зубьев обеспечивает ограничение длины стружки.
Совокупность существенных признаков заявляемого диска роторной пилы не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Опытные образцы заявляемого диска роторной пилы были изготовлены, испытаны заявителем и используются в роторных пилах резки горячих стальных заготовок. Поэтому заявитель считает, что заявляемый диск роторной пилы соответствует критериям охраноспособности «новизна» и «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется чертежами и примером использования диска роторной пилы.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемого диска роторной пилы, на фиг.2 - профиль зуба эвольвентной формы, на фиг.3 - профиль зуба эвольвентной формы с фаской на задней грани, на фиг.4 - взаимное расположение диска и разрезаемой заготовки в момент максимальной длины дуги реза.
max
На фигурах обозначено: шаг зубьев s, глубина впадины h, диаметр заготовки d; d - максимальный диаметр заготовки, разрезаемой диском с параметрами h, s.
Для шага зубьев s, глубины впадины h и диаметра заготовки d должны выполняться соотношения:
max
где d - максимальный диаметр заготовки, разрезаемой диском с параметрами h, S. Для сплошного круга диаметр заготовки d приближенно равен максимальной длине дуги контакта диска с заготовкой, как показано на фиг.4.
Из соотношений [1], [2] и [3], учитывая скорость подачи и окружную скорость диска, определяющие толщину стружки, формулируется соотношение объема впадины Vh и объема образующейся при резе сливной стружки Vs.
max
max
Диск может использоваться для резки заготовок диаметром меньше, чем d. Заготовки могут быть не только круглыми, но и квадратными, прямоугольными и иного профиля, при условии, что сечение заготовки должно вписываться в окружность диаметром d.
max
По мере использования диск подвергается износу, в результате которого режущие свойства зубьев ухудшаются. После выполнения серии резов, количество которых обычно более 100 для заготовки диаметром d, выполняется операция заточки зубьев. Профили зубьев на фиг.2 и 3 зависят от имеющегося в наличии оборудования для заточки. После заточки глубина впадины h уменьшается. Допустимым пределом заточки является такой, при котором соотношение [1] выполняется с точностью не хуже 10-15%.
Для зубьев фиг.3 с фаской на задней грани углы фаски должны быть таковы, чтобы задняя грань зубьев приблизительно соответствовала эвольвентной форме фиг.2. Заточка проводится со стороны задней грани зубьев при условии сохранения его угла с точностью не хуже 1 градуса.
Предлагаемый диск используется в высокопроизводительных агрегатах металлургических производств в качестве рабочего органа пилы горячей резки и обеспечивает сохранение геометрии разрезаемого сечения. Для резки заготовок устанавливают скорость подачи - от 0,7 до 2,0 м/с и окружную скорость диска - от 80 до 120 м/с, что позволяет выполнять рез за малое время. Возникающие при этом усилия воспринимаются диском. Толщина снимаемой стружки горячего металла составляет 0,5-2,5 мм. Указанные в заявке форма и соотношение размеров элементов диска позволяют исключить появление трещин во впадинах вследствие ее забивания стружкой. Упрочнение поверхностного слоя режущего профиля диска, включая впадины, способствует прохождению сливной стружки и также снижает вероятность появления трещин во впадинах вследствие высоких нагрузок от вращения диска и усилий резания.
Например, диск диаметром 2500 мм и толщиной 12 мм может использоваться для резки заготовок диаметром до 400 мм и температурой более 700 градусов. При этом может использоваться, например, зуб с такими углами профиля и фаски, как показано на фиг.3. Заготовка диаметром 400 мм при скорости подачи 1,2 м/с и окружной скорости диска 100 м/с разрезается примерно за 0,4 с. При этом время вывода диска из зоны контакта с заготовкой составляет около 0,8 с. Толщина образующейся при резе стружки около 1 мм.
Предлагаемый диск при работе в приведенном режиме обеспечивает максимальную эффективность резания и получение качественных заготовок, сохраняет геометрию разрезаемого сечения для обеспечения качества последующего передела.