СТАНОК ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ РАСПИЛОВКИ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
MACHINE TOOL FOR LENGTHWISE ROUND TIMBER CUTTING

Изобретение относится к области деревообработки, а именно к станкам для продольной распиловки круглых лесоматериалов.
Известны различные станки для продольной распиловки круглых лесоматериалов, конструктивной особенностью которых является установка на рамном основании устройства подачи в виде транспортирующего механизма с торцевыми упорами и пильного аппарата с нижним расположением дисковых пил, вал вращения которых поперечно ориентирован к продольной оси устройства подачи. При работе станков обеспечивается переработка круглых лесоматериалов с получением горбылей и двухкантного бруса или с получением горбылей, необрезных досок и двухкантного бруса, что определяется количеством установленных на валу вращения пильного аппарата дисковых пил (см., например, дисковые станки для продольной распиловки круглых лесоматериалов серии СПР 320 (ЦМКД-28 A), BHS-2-15-E, BHS-2-22; BHS-4-37).
Однако при использовании данных станков для продольного пиления круглых лесоматериалов зависимость диаметра дисковых пил от высоты пропила приводит к значительному увеличению толщины пил, что повышает металлоемкость, увеличивает энергозатраты на пиление, увеличивает ширину пропила, а следовательно, повышает отходы лесопиления.
Аналогичные недостатки свойственны и станку для продольной распиловки круглых бревен с верхним расположением вала вращения дисковых пил (см. круглопильный станок UVR 41-S, фирма SAB Sagewerksanlagen GMBH (DE) - приложение 1). Станок имеет рамное основание, на котором смонтирован загрузочный стол с устройством подачи в виде транспортирующего механизма с торцевыми упорами и пильным аппаратом, имеющим перемещаемые по направляющим каретки с дисковыми пилами. Станок работает по методу встречной распиловки и предназначен для переработки круглых лесоматериалов с получением горбылей и необрезных досок.
В отличие от выше упомянутых аналогов известны станки для продольной распиловки круглых лесоматериалов с пильным устройством, имеющим нижний и верхний ярусы дисковых пил с горизонтальными валами их вращения, что расширяет технологические возможности станков за счет распиловки различных по диаметру круглых лесоматериалов, уменьшает отходы лесопиления, снижает энергозатраты.
Дисковый станок для продольной распиловки круглых лесоматериалов по патенту №2311287 содержит рамное основание и размещенные на нем устройства ориентирования и подачи лесоматериала, пильное устройство с верхним и нижним ярусами дисковых пил, смонтированных на горизонтальных валах вращения, поперечно ориентированных к продольной оси подачи. Отличительной особенностью данного технического решения является конструктивное выполнение устройства ориентирования и подачи в виде неподвижной стойки, снабженной двумя парами качающихся в вертикальной плоскости, синхронно взаимосвязанных между собой рычагов, при этом каждый рычаг одним концом шарнирно связан со стойкой, а второй конец рычага снабжен приводным вальцом, причем оси шарниров и вальцов расположены в горизонтальной плоскости, рычаги взаимосвязаны между собой упругим элементом. Синхронность работы каждой пары рычагов, расположенных по одну сторону стойки, обеспечена взаимодействующими между собой зубчатыми колесами, размещенными на рычагах, а привод вальцов осуществлен за счет вращения взаимодействующих между собой шестерен, главная из которых расположена на одном из них.
Однако указанные отличительные особенности данного технического решения значительно усложняют конструкцию станка и систему его управления.
Станок для продольной распиловки круглых лесоматериалов серии «DWRNK 350», фирма SAB Sagewerksanlagen GMBH (DE) имеет более простое конструктивное исполнение и выбран в качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения.
Данный станок для продольного пиления круглых лесоматериалов содержит рамное основание, на котором смонтированы транспортирующий механизм подачи непрерывного действия и пильное устройство, имеющее нижний и верхний ярусы дисковых пил с горизонтальными валами их вращения, которые поперечно ориентированы к продольной оси транспортирующего механизма, пилы нижнего яруса смонтированы на валу вращения с поперечным смещением относительно друг друга, а плоскости резания пил верхнего яруса ориентированы по плоскостям резания пил нижнего яруса.
Существенным недостатком станков для продольного пиления древесины с пильным устройством с нижним и верхним ярусами дисковых пил является зажим распиливаемого лесоматериала между соседними пилами верхнего яруса пил, что приводит к нарушению эксплуатационной надежности станка, к «отбросу» отпиливаемой пилопродукции в обратном направлении подачи лесоматериала, нарушается техника безопасности при работе станка.
Задача изобретения состояла в создании станка для продольной распиловки круглых лесоматериалов, обеспечивающего технических результат по повышению эксплуатационной надежности станка, безопасности его работы.
1
1
Для решения поставленной технической задачи предложен станок для продольной распиловки круглых лесоматериалов, содержащий рамное основание, на котором смонтированы транспортирующий механизм подачи непрерывного действия и пильное устройство, имеющее нижний и верхний ярусы дисковых пил с горизонтальными валами их вращения, которые поперечно ориентированы к продольной оси транспортирующего механизма, пилы нижнего яруса смонтированы на валах их вращения с поперечным смещением относительно друг друга, а плоскости резания пил верхнего яруса ориентированы по плоскостям резания пил нижнего яруса, в котором согласно заявляемому техническому решению верхний ярус дисковых пил пильного устройства образован рядом блоков, последовательно расположенных в направлении продольной оси транспортирующего механизма, каждый блок имеет две дисковые пилы, симметрично расположенные с обеих сторон относительно продольной оси названного механизма, вал вращения каждого последующего блока смещен в продольном направлении относительно вала вращения каждого предыдущего блока на величину не менее диаметра дисковых пил верхнего яруса, каждая пила последующего блока поперечно смещена на валу ее вращения относительно соседней с ней пилы предыдущего блока в направлении к названной продольной оси и на расстояние поперечного смещения на валу вращения смежных пил нижнего яруса, при этом вал вращения первого блока дисковых пил верхнего яруса смещен относительно соседнего с ним вала вращения пил нижнего яруса в направлении указанной оси на расстояние не менее (R+R), где R - радиус вращения дисковых пил нижнего яруса, R- радиус вращения дисковых пил верхнего яруса.
Согласно заявляемому техническому решению станок снабжен установленными на рамном основании перед пилами нижнего яруса калибровочными фрезерными головками нижнего яруса, которые симметрично расположены по обе стороны от транспортирующего механизма подачи и валы вращения которых консольны и поперечно ориентированы к продольной оси названного механизма, а также расположенными по обе стороны от транспортирующего механизма в зоне пильного устройства направляющими базирования, поверхности которых расположены в плоскостях касательных к верхним кромкам нижних фрезерных головок.
Согласно заявляемому техническому решению транспортирующий механизм непрерывного действия снабжен упорами, установленными на наружной стороне его ветви.
При реализации заявляемого технического решения, благодаря описанной выше совокупности конструктивных признаков образуемые при пилении круглого лесоматериала плоскости резания смежных дисковых пил верхнего яруса смещены относительно друг друга в направлении подачи лесоматериала, что исключает зажим пиломатериалов (горбыля, необрезных досок) между смежными пилами, повышает эксплуатационную надежность станка и безопасность его работы при распиловке различных по диаметру круглых лесоматериалов.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений, имеющих аналогичную заявляемому техническому решению совокупность конструктивных признаков, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решении критериям изобретения: «новизна», «изобретательский уровень», что и подтверждается нижеприведенным описанием изобретения.
Изобретение поясняется графическими материалами, где на:
фиг.1 показана общая схема станка для продольного пиления круглых лесоматериалов;
фиг.2 - схема расположения фрезерных головок;
фиг.3. - схема расположения дисковых пил верхнего яруса, вид А;
фиг.4 - схема расположения направляющих базирования;
фиг.5 - схема раскроя круглого лесоматериала при продольном пилении дисковыми пилами нижнего и верхнего ярусов.
Станок для продольной распиловки круглых лесоматериалов содержит рамное основание, на котором смонтированы транспортирующий механизм подачи непрерывного действия 1 и пильное устройство. Пильное устройство образовано смещенными в направлении продольной оси I-I транспортирующего механизма 1 нижним 2 и верхним 3 ярусами дисковых пил 4. Дисковые пилы 4 установлены на поперечно ориентированных к оси I-I валах вращения 5, 6. Валы вращения 5, 6 для снижения металлоемкости станка могут быть симметрично-консольно расположены с обеих сторон транспортирующего механизма 1 (не показано).
Дисковые пилы 4 нижнего яруса смонтированы на валах их вращения 5 с поперечным смещением относительно друг друга, что определяет ширину распиливаемого пиломатериала. Плоскости резания пил 4 верхнего яруса 3 ориентированы по плоскостям резания дисковых пил нижнего яруса 2.
Верхний ярус 3 дисковых пил 4 образован рядом последовательно расположенных в направлении продольной оси транспортирующего механизма блоков 7, 8, 9. Каждый блок (7, 8, 9) имеет две дисковые пилы 4 (см. фиг.4), которые установлены на соответствующих валах вращения 6. Дисковые пилы каждого блока симметрично расположены с обеих сторон относительно продольной оси I-I механизма 1. Валы вращения 6 каждого последующего блока 8 и 9 смещены в продольном направлении относительно валов вращения каждого предыдущего блока 7 и 8 на величину не менее диаметра дисковых пил верхнего яруса (см. фиг.4), что исключает контакт режущих кромок пил соседних блоков. Каждая дисковая пила 4 последующего блока 8 и 9 поперечно смещена на валу ее вращения относительно соседней с ней пилы 4 предыдущего блока 7 и 8 в направлении к продольной оси I-I транспортирующего механизма 1 на расстояние поперечного смещения смежных пил 4 нижнего яруса 2 на валу вращения 5.
1
1
1
1
1
Вал вращения первого блока дисковых пил верхнего яруса смещен относительно соседнего с ним вала вращения пил нижнего яруса в направлении указанной оси на расстояние не менее (R+R), где R - радиус вращения дисковых пил нижнего яруса, R- радиус вращения дисковых пил верхнего яруса, что исключает вероятность зажима отпиливаемого пиломатериала между плоскостями смежных пил нижнего и верхнего яруса. Предпочтительно величина смещения в направлении продольной оси транспортирующего механизма между валом вращения пил нижнего яруса и валом вращения первого по направлению подачи блока верхних пил соответствует: {(R+R)+а}, а величина смещения в указанном направлении между валами вращения соседних блоков (последующего относительно предыдущего) соответствует: (2R+a), где а - технологический зазор между режущими кромками смежных пил, предпочтительно не менее 1 мм. При данных условиях исключается контакт режущих кромок дисковых пил в процессе резания. Предпочтительно для улучшения технических характеристик станка R=R. При выборе радиуса вращения дисковых пил руководствуются технологическими требованиями по распилу круглых лесоматериалов.
Поперечное смещение пил на валах вращения 5, 6 регулируется с учетом технологических требований по толщине образуемого при пилении пиломатериала.
Станок имеет фрезерные головки 10 нижнего яруса, установленные на рамном основании перед дисковыми пилами нижнего яруса 2. Фрезерные головки 10 симметрично расположены по обе стороны от продольной оси транспортирующего механизма 1 подачи, валы вращения 11 их консольны и поперечно ориентированы к продольной оси I-I названного устройства. За фрезерными головками 10 нижнего яруса с обеих боковых сторон транспортирующего механизма 1 в зоне пильного устройства размещены направляющие базирования 12, поверхности которых ориентированы по плоскостям касательных к верхним кромкам нижних фрезерных головок 10 и выше поверхности базирования транспортирующего механизма 1. Транспортирующий механизм непрерывного действия снабжен упорами 13, смонтированными на наружной стороне его ветви. Наличие в станке для продольной распиловки круглых лесоматериалов фрезерных головок 10 нижнего яруса и направляющих базирования 12 улучшает ориентацию распиливаемого лесоматериала в направлении подачи его к пильному устройству, что способствует улучшению процесса раскроя лесоматериала на необрезную пилопродукцию.
Для повышения эксплуатационной надежности станка на рамном основании последнего установлены также фрезерная головка 14 верхнего яруса, обеспечивающая снятие закомелистости верхней части круглого лесоматериала. Фрезерная головка 14 вводится в процесс распиловки лесоматериалов только в режиме значительной закомелости распиливаемого круглого лесоматериала (бревна).
Перед пилами верхнего яруса над транспортирующим механизмом 1 в зоне действия дисковых пил нижнего яруса 2 установлен прижимной ролик, способствующий улучшению базирования и транспортирования (подачи) круглого лесоматериала при его продольном пилении.
Для повышения эксплуатационной надежности станок может иметь также расклинивающие упоры, которые размещают за каждой дисковой пилой блоков нижнего яруса (не показаны).
Станок для продольной распиловки круглых лесоматериалов имеет также средства привода (электродвигатели) валов вращения дисковых пил нижнего и верхнего ярусов, средства регулирования по поперечному смещению дисковых пил на валах вращения, систему управления конструктивными узлами станка, а также другие конструктивные узлы, например средства управления фрезерными головками (не показано).
Станок для продольной распиловки круглых лесоматериалов работает традиционным образом.
Осуществляют загрузку круглого лесоматериала на транспортирующий механизм непрерывного действия 2. В процессе подачи круглого лесоматериала фрезерные головки 10 нижнего яруса калибруют поверхности круглого лесоматериала с боковых сторон транспортирующего механизма. Откалиброванные поверхности круглого лесоматериала ориентируются и базируются по поверхностям направляющих 12, происходит распиловка лесоматериала до половины их диаметра дисковыми пилами 4 нижнего яруса 2, а затем дальнейший раскрой его по ходу подачи лесоматериала последовательно расположенными блоками 7, 8, 9 дисковых пил 4 верхнего яруса 3, что обеспечивает последовательное отделение при распиловке горбылей 15, необрезных досок 16 и двухкантного бруса 17 (см. фиг.5). Последовательное расположение блоков верхнего яруса, поперечное смещение дисковых пил каждого последующего блока данного яруса пил относительно соответствующих пил предыдущего блока, предусмотренное по изобретению смещение в направлении продольной оси I-I валов вращения блоков исключает зажим отпиливаемых пиломатериалов между смежными пилами блоков верхнего яруса, что улучшает эксплуатационную надежность станка и безопасность работ.