Аэростатическая направляющая
AEROSTATIC GUIDE

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к конструкциям направляющих ленточнопильных станков, обеспечивающих устойчивость полотна ленточной пилы.
Одним из основных показателей качества распиловки древесины является точность размеров получаемых пиломатериалов. Она зависит от сил, действующих на пилу в процессе пиления и способности пилы противодействовать этим силам – жёсткости и устойчивости.
Эффективным способом повышения жёсткости и устойчивости ленточной пилы является применение для нее направляющих, устанавливаемых в зоне распиливаемого материала.
Известно направляющее устройство пильной ленты, содержащее кронштейн с установленными на нем антифрикционными элементами, взаимодействующими с противоположными поверхностями пильной ленты и прижимаемыми к ней нажимным средством (патент RU2149099. С1. 2000г.)
Недостатком такого устройства является постоянный контакт антифрикционных элементов с полотном пилы, что приводит к нагреву и износу элементов, сложность конструкции.
Известна аэростатическая направляющая ленточной пилы в виде аэростатических опор, позволяющая снизить трение пилы о направляющие рабочие поверхности опор (патент RU2125512.С. 1999 г.)
Аэростатическая направляющая включает пустотелый корпус, полость которого соединена воздухопроводом с источником сжатого воздуха и отверстиями поддува, выполненными в сменных жиклёрах, с распределительными микроканавками, выполненными на рабочей поверхности направляющей, между распределительными канавками и кромками, ограничивающими рабочую поверхность направляющей выполнена, по крайней мере, одна уплотнительная канавка.
По своей сущности и достигаемому результату это техническое решение наиболее близко к заявляемому и принято за прототип.
Недостатком прототипа является необходимость применения источника сжатого воздуха и принудительной подачи сжатого воздуха от компрессора через систему распределительных канавок и жиклёров к поверхности пилы, дополнительные энергозатраты, сложность конструкции и эксплуатации.
Задачей изобретения является упрощение конструкции аэростатической направляющей, снижение энергозатрат, повышение эксплуатационной надежности.
Это достигается тем следующим образом: аэростатическая направляющая содержит  корпус, рабочая поверхность которого выполнена в виде аэростатической опоры.  Корпус выполнен в виде оболочки П-образной формы с продольным пазом, переменным сечением по высоте, охватывает полотно пилы с боковых поверхностей и со стороны задней кромки и состоит из диффузорной, прямой направляющей, конфузорной зон, а в боковых поверхностях диффузорной зоны выполнены последовательно расположенные перфорации с отогнутыми кромками в виде лепестков, часть которых отогнута под наклоном наружу к поверхности корпуса навстречу потоку воздуха, а часть вовнутрь корпуса под наклоном по ходу потока воздуха, при этом кромки внутренних лепестков образуют зазор с боковой поверхностью полотна пилы.
На фиг. 1 показан общий вид аэростатической направляющей, на фиг. 2 - аэростатическая направляющая в разрезе, на фиг. 3 - сечения на участке диффузора (а, b), на прямом направляющем участке (с).
Конструкция включает ленточную пилу 1 с зубчатой кромкой, корпус 2 с диффузорным 3, прямым направляющим 4, конфузорным 5 участками, станину 6, кронштейн 7, распиливаемый материал  (древесина) 8, перфорации 9, лепестки 10, 11, продольный паз 12.
Работа аэростатической опоры осуществляется следующим образом. Аэростатическую опору устанавливают на кронштейн 7 станины ленточнопильного станка 6 на участке свободной длины рабочей ветви ленточной пилы 1, таким образом, чтобы диффузорный участок 3 корпуса 2 находился в верхней части, а конфузорный 5 приближен к зоне резания древесины 8. Полотно ленточной пилы 1 помещается через паз 12 в корпус 2 таким образом, чтобы зубчатая кромка пилы была расположена на внешней стороне корпуса. Кромки паза приближены к полотну пилы на величину зазора.
Корпус выполнен в виде оболочки П-образной коробчатой формы переменного сечения по высоте с продольным пазом, разделен на три зоны, охватывает полотно пилы с боковых сторон, образуя канал для движения ленточной пилы.
После установки опоры в рабочее положение включают станок и приводят в движение ленточную пилу. Скорость движения пилы определяется скоростью резания материала и составляет 40 – 60 м/сек. Полотно пилы при прямолинейном движении в газовоздушной среде побуждает пристеночный поток газа первоначально в приграничной зоне и далее расширяет его в смежных зонах по обе стороны полотна пилы. Такая система может рассматриваться как линейный газовый насос. Скорость приграничного потока соразмерима со скоростью движения полотна пилы. В результате создается направленный в сторону движения полотна пилы аккумулированный воздушный поток, который поступает в диффузорную часть корпуса 2, где уплотняется и увеличивает скорость и давление. Из диффузорного участка 3 поток поступает в прямой направляющий участок 4, являющийся аэростатической направляющей пилы, где осуществляет двухстороннее дифференцированное направленное воздействие на боковую поверхность пилы и обеспечивает её устойчивость в рабочем режиме. Движение полотна пилы по направляющей происходит при повышенном давлении на газовой смазке без механического контакта с расходом небольшой части воздуха наружу через зазор между полотном пилы 1 и кромкой паза 12. При выходе из корпуса на конфузорном участке воздействие воздушного потока на полотно пилы равномерно уменьшается, без изменения устойчивости пилы, что способствует точности обработки материала в процессе резания древесины.
Для повышения эффективности работы газовоздушного потока в канале корпуса через перфорации с лепестками в боковых стенках корпуса дополнительно подмешивается газовоздушный агент из окружающей среды за счет разности скоростей и давлений в потоке и среде, что увеличивает количество и качество рабочего тела – газа в канале корпуса и способствует повышению эффективности работы аэростатической направляющей. Разносторонне направленные лепестки позволяют равномерно распределять агент в потоке по всему объему.
Предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию аэростатической направляющей, повысить эксплуатационную надежность, снизить энергозатраты.