СТАНОК ЦИРКУЛЯРНЫЙ БРЕВНОПИЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности, к оборудованию индивидуальной продольной распиловки бревен для получения пилопродукции в виде брусьев и досок в условиях деревообрабатывающих предприятий, леспромхозов, малых предприятий по переработке древесины.
Известен станок бревнопильный, содержащий основание, имеющее базовые элементы и захваты для установки бревна, портал, направляющие для перемещения балки с пильными суппортами, привод горизонтального перемещения пильных суппортов по горизонтальным направляющим балки с электродвигателем перемещения суппортов, а также размещенный на балке, привод вертикального перемещения (1).
Недостатками данного бревнопильного станка являются малая производительность, низкая точность, большие габариты, ухудшение качества и условий обслуживания в процессе эксплуатации, низкая степень автоматизации настроечных операций.
Известен также станок бревнопильный, содержащий основание, имеющее базовые элементы для установки бревна, портал в виде двух стоек, соединенных перекладиной и установленных с возможностью перемещения по горизонтальным направляющим основания, расположенным по обе его стороны, вертикальные наружные направляющие стоек для перемещения балки с вертикальным и горизонтальным пильными суппортами, привод горизонтального перемещения пильных суппортов по горизонтальным направляющим балки с электродвигателем перемещения суппортов, размещенный на балке, привод вертикального перемещения балки с электродвигателем перемещения балки, размещенный на перекладине портала сверху, привод перемещения портала с электродвигателем перемещения портала, размещенный на перекладине портала снизу, и пульт управления с органами контроля и управления, связанными с электродвигателями (2).
Недостатками данного бревнопильного станка являются малая производительность, низкая точность, большие габариты, ухудшение
качества и условий обслуживания в процессе эксплуатации, низкая степень автоматизации настроечных операций.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного бревнопильного станка, а также расширение арсенала бревнопильных станков.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в повышении и стабилизации точности индивидуального раскроя бревен, производительности и качества продукции, повышении долговечности, улучшении условий технического обслуживания.
Сущность полезной модели состоит в том, что станок бревнопильный содержит основание, имеющее базовые элементы и захваты для установки бревна, портал в виде двух стоек, соединенных сверху перекладиной и установленных на подшипниках с возможностью перемещения по горизонтальным направляющим основания, расположенным по обе его стороны, вертикальные наружные направляющие стоек для перемещения балки с вертикальным и горизонтальным пильными суппортами, привод горизонтального перемещения пильных суппортов по горизонтальным направляющим балки с электродвигателем перемещения суппортов, размещенный на балке, привод вертикального перемещения балки с электродвигателем перемещения балки, размещенный на перекладине портала сверху, привод перемещения портала с электродвигателем перемещения портала, размещенный на перекладине портала снизу, и пульт управления с органами контроля и управления, связанными с электродвигателями, при этом привод вертикального перемещения балки выполнен в виде двухступенчатого редуктора с валом, на концах которого закреплены барабаны с тросами, и снабжен датчиком угла поворота, привод перемещения портала выполнен в виде редуктора с валом и звездочками, связанными с цепью, закрепленной на основании, балка выполнена в виде двух соединенных кронштейнами ребер, на которых расположены конечные выключатели и направляющие балки, привод горизонтального перемещения пильных суппортов состоит из двухступенчатого редуктора с барабанами и тросом, вертикальный суппорт состоит из кронштейна с каретками, которые установлены с возможностью перемещения по направляющим балки, на
горизонтальной стороне кронштейна установлен электродвигатель пильного суппорта, вал которого взаимодействует со шпинделем, на торце которого закреплен вертикальный пильный диск, горизонтальный суппорт состоит из стянутой стяжками с вертикальным суппортом плиты с каретками, установленными с возможностью перемещения по направляющим балки, на плите установлен с возможностью вертикального перемещения кронштейн, на котором закреплен электродвигатель пильного суппорта, взаимодействующий со шпинделем, на фланце которого закреплен горизонтальный пильный диск.
Предпочтительно основание выполнено из набора унифицированных секций, горизонтальный суппорт снабжен регулировочными винтами для относительного перемещения и фиксации суппортов на балке таким образом, чтобы пропилы от обоих пильных дисков сходились в одной точке, привод портала снабжен потенциометром для изменения скорости рабочего хода портала, а также конечными выключателями исходного и конечного положений портала, пульт снабжен сигнальными лампами наличия напряжения, исходного положения и включения станка, электродвигатели дисков имеют частоту вращения большую в 2 раза, чем электродвигатели перемещения балки, суппортов и портала.
При этом станок снабжен отсасывающим стружкоприемником с присоединительным условным проходом 100 мм, и выполнен с отношением длины к ширине и к высоте от 3,8 до 4,2.
На чертеже фиг.1 изображен общий вид станка, на фиг.2 - портал, на фиг.3 - балка, на фиг.4 - суппорт горизонтальный, вид на направляющие, на фиг.5 - суппорт горизонтальный, вид на винты фиксации, на фиг.6 - суппорт вертикальный.
Станок бревнопильный содержит основание 1, имеющее базовые элементы и захваты (не изображены) для установки бревна, портал в виде двух стоек 2, 3, соединенных сверху перекладиной 4 и установленных на подшипниках 5, 6 качения с возможностью перемещения по горизонтальным направляющим (рельсовым путям) основания 1, расположенным по обе его стороны.
С наружной стороны стоек 2, 3 установлены вертикальные наружные направляющие 7, 8 для перемещения балки 9 с вертикальным и
горизонтальным пильными суппортами 10, 11. На балке 9 размещен привод горизонтального перемещения пильных суппортов 10, 11 по горизонтальным направляющим 12, 13 с электродвигателем 14 перемещения суппортов. На перекладине 4 портала сверху размещен привод вертикального перемещения балки 9 с электродвигателем 15 ее перемещения.
Привод перемещения портала размещен на перекладине 4 портала снизу и снабжен электродвигателем 16 перемещения портала.
Привод вертикального перемещения балки 9 выполнен в виде двухступенчатого редуктора 17 с валом 18, на концах которого закреплены барабаны 19 с тросами, и снабжен датчиком 20 угла поворота.
Привод перемещения портала выполнен в виде редуктора 21 с валом 22 и звездочками 23, связанными с цепью (не изображена), закрепленной на основании 1. Балка 9 выполнена в виде двух соединенных кронштейнами ребер 24, на которых расположены конечные выключатели 25, 26 и направляющие 12, 13 балки 9.
Привод горизонтального перемещения пильных суппортов 10, 11 состоит из двухступенчатого редуктора 27 с барабанами 28 и тросом.
Вертикальный суппорт 10 состоит из кронштейна 29 с каретками 30, которые установлены с возможностью перемещения по направляющим 12, 13 балки 9. На горизонтальной стороне кронштейна 29 установлен электродвигатель 31 пильного суппорта 10, вал которого взаимодействует со шпинделем, на торце которого закреплен вертикальный пильный диск (не обозначены).
Горизонтальный суппорт 11 состоит из стянутой стяжками с вертикальным суппортом плиты 32 с каретками 33, установленными с возможностью перемещения по направляющим 12, 13 балки 9. На плите 32 установлен с возможностью вертикального перемещения кронштейн 34, на котором закреплен электродвигатель 35 пильного суппорта, взаимодействующий со шпинделем, на фланце которого закреплен горизонтальный пильный диск (не обозначены).
Основание 1 выполнено из набора унифицированных секций (не изображено), что упрощает сборку станка в условиях любых сооружений, максимально приближенных к местам заготовки древесины.
Горизонтальный суппорт 11 снабжен регулировочными винтами 36 для относительного перемещения и винтами 37 фиксации суппортов 10, 11 на балке 9 таким образом, чтобы пропилы от обоих пильных дисков сходились в одной точке.
Привод портала снабжен потенциометром для изменения скорости рабочего хода портала, а также конечными выключателями исходного и конечного положений портала (не обозначены).
Станок имеет пульт 38 управления с органами контроля и управления (функциональными кнопками управления), связанными с электродвигателями 14, 15, 16, 31, 35. Пульт 38 снабжен микропроцессором, с возможностью числового программного управления (ЧПУ), а также сигнальными лампами наличия напряжения, исходного положения и включения станка (не изображено). Система ЧПУ обеспечивает оптимизацию раскроя пиломатериала для получения максимального выхода полезной продукции.
Электродвигатели 31, 35 пильных дисков имеют частоту вращения 3000 об/мин, т.е. большую в 2 раза, чем электродвигатели 14, 15, 16 перемещения балки 9, суппортов 10, 11 и портала с перекладиной 4, имеющие частоту вращения 1500 об/мин.
При этом станок снабжен отсасывающим стружкоприемником с присоединительным условным проходом 100 мм (не изображен), и выполнен с отношением длины к ширине и к высоте от 3,8 до 4,2. Например, длина составляет 10200 мм, ширина - 2630 мм, высота 2460 мм.
Органы контроля и управления станка обеспечивают следующие блокировки:
- невозможно включение рабочего хода перемещения портала при не включенных электродвигателях 31, 35 пильных дисков (пил);
- невозможно включение электродвигателей 31, 35 пильных дисков (пил) при незакрытом ограждении;
- невозможно включение электродвигателей 14, 15, 16, если портал не находится в исходном положении;
- невозможно включение электродвигателей 14, 15, если включен электродвигатель 16 перемещения портала;
- невозможно перемещение портала вперед при достижении им крайнего положения (в конце хода),
- невозможно перемещение портала назад при нахождении его в исходном положении.
Дисковые пилы (твердосплавные пильные диски) применяются диаметром от 320 до 600 мм, типов WK100-2-43, NLA-12/6,6×1-фирмы «Лейтц».
Станок работает следующим образом.
Перед включением все механизмы станка находятся в исходном положении.
Операторы устанавливают бревно на базовые элементы основания 1 и после выверки положения фиксируют захватами с обеих сторон. Рельсовые направляющие основания 1 должны быть очищены.
Оператор вводным выключателем подключает станок к цеховой электросети. При этом зажигается сигнальная лампа на пульте 38.
Первоначально производится запуск электродвигателей 31, 35 пильных дисков. Затем включаются электродвигатели 14, 15 горизонтального и вертикального перемещения пильных суппортов 10, 11 для установки их с помощью соответствующих приводов, т.е. редукторов 17, 27 на требуемый размер обработки. Последовательность установки суппортов 10, 11 может быть любой.
После установки пильных дисков на заданный размер электродвигатели 14, 15 перемещения суппортов 10, 11 и балки 9 выключаются и включается электродвигатель 16 и привод перемещения портала. Звездочки 23 через цепь обеспечивают перемещение портала по направляющим основания 1. Осуществляется рабочий ход. В процессе совершения рабочего хода при помощи потенциометра может быть отрегулирована скорость рабочего хода в зависимости от условий работы. В конце рабочего хода, после выхода пил из обрабатываемого материала срабатывает соответствующий конечный выключатель. Происходит плавное снижение скорости и останов портала. При этом возможна переустановка суппортов 10, 11 с помощью соответствующих приводов, а возвратный ход (реверс) также может быть рабочим, при необходимости. В иных случаях нерабочий возврат портала в исходное положение может производиться на
максимальной скорости, равной 35 м/мин для сокращения потерь времени. Реверс включается с задержкой времени 0,2....0,3 с.
2
3
В конце возвратного хода также срабатывает конечный выключатель и происходит плавное снижение скорости и останов портала. После этого задаются новые координаты каретки 30, 33 и балки 9, перемещением которых вертикальный и горизонтальный суппорты 10, 11 устанавливаются на новый размер обрабатываемого материала. В случае замены пильных дисков на диски с другим диаметром, шпиндель горизонтального суппорта 11 перемещается в вертикальной плоскости таким образом, чтобы образующая пилы находилась в зоне пропила от пилы вертикального суппорта 10. Для этого плита 32 горизонтального суппорта 11 смещается относительно вертикального суппорта 10 таким образом, чтобы пропилы от обеих пил сходились в одной точке. Далее цикл обработки повторяется. Скорость потока воздуха в стружкоприемнике устанавливается равной ~20 м/с, количество отсасываемого воздуха при этом составляет ~600 м/час. Коэффициент эффективности удаления отходов обработки (опилок) равен в результате 98%, а содержание древесной пыли в рабочей зоне не превышает 6 мг/м.
Станок характеризуется следующими параметрам:
- диаметр распиливаемого бревна 150-800 мм;
- длина распиливаемого бревна 700-6250 мм;
- максимальное сечение отпиливаемого бруса 140×140 мм;
- наибольший горизонтальный ход пильных дисков 900 мм;
- наибольший вертикальный ход пильных дисков 700 мм,
- скорость перемещения портала вдоль бревна 0-35 м/мин;
2
- производительность 0,8-1,2 м/час;
- масса станка 1400 кг.
Шероховатость поверхности обработанных пиломатериалов не превышает 1250 мкм по ГОСТ 7016-82.
Предельные отклонения от номинальных размеров получаемых пиломатериалов составляют по толщине ±(1-3)мм, по ширине ±(2-3)мм, в зависимости от размера.
Срок сохранения точности (при условии правильной эксплуатации) - 14,2 тыс. часов. Срок службы до капремонта - 5 лет при двухсменной работе.
Уровень шума не превышает уровней, установленных «Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах» №3223-85 от 12.03.85 для вновь проектируемого и модернизированного деревообрабатывающего оборудования. Вибрации на рабочем месте соответствуют нормам, установленным ГОСТ 12.1.012-90.
Для обслуживания станка достаточно двух-трех человек: 1 оператор и 1-2 помощника для установки сырья и снятия продукции, очистки направляющих. Функции помощников могут быть облегчены с помощью дополнительной гидравлической системы загрузки и ориентации пиломатериалов. В процессе эксплуатации техническое обслуживание сводится к смазке подвижных частей и направляющих 1-2 раза в год.
В результате создан эффективный бревнопильный станок модели ЦБ500, а также расширен арсенал бревнопильных станков для распиловки бревен на доски по заданным размерам.
При этом повышена производительность благодаря возможности установки суппортов для обработки при прямом и обратном ходе, повышено качество продукции (позволяет получать качественный обрезной материал непосредственно из бревен), обеспечена длительность сохранения точности и долговечность, оптимизированы габариты и масса, улучшены условия технического обслуживания, т.к. при имеющемся соотношении высоты и ширины станка и возможностях оперативного автоматического позиционирования суппортов с помощью соответствующих приводов, не требуется предварительная сортировка бревен по диаметру и расширены функциональные возможности для проведения индивидуальной распиловки бревен, что позволяет рационально использовать бревна пониженного качества.
Источники информации:
1. RU №2019403, 1993.
2. RU №2110401, 1999 (прототип)