Дисковая пила

 

Использование: для резки металлопроката кзк в холодном, так и в горячем состоянии . Сущность изобретения: в процессе вращения дисковой пилы происходит резание металла 9, отрезаемая стружка 10 движется вдоль передней стенки 5 зуба 1 и, дойдя до острой кромки 8, разделяется ею на две части. При движении по донной поверхности 7 каждая часть стружки 10 скручивается в спираль. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s 8 23 D 61/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5

1Р

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930644/08 (22) 23,04.91 (46) 07.11,92. Бюл. N 41 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) А.Д. Лебедев, И.Е. Анциферов, В,И. Балон, Л.В, Коваленко, А.А. Азаркевич, И.Г. Клименко, С.В. Троянский, В,Ю. Гаврилов и Н,В, Лукьянов (56) Заявка Японии М 61-26451, кл. В 23 D 61/02, 1986.

„„5U 1773602 Al (54) ДИСКОВАЯ ПИЛА (57) Использование: для резки металлопроката как в холодном, так и в горячем состоянии. Сущность изобретения: в процессе вращения дисковой пилы происходит резание металла 9. отрезаемая стружка 10 движется вдоль передней стенки 5 зуба 1 и, дойдя до острой кромки 8, разделяется ею на две части. При движении по донной поверхности 7 каждая часть стружки 10 скручивается в спираль, 1 з. и. ф-лы, 4 ил, 1773602

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для порезки металлопроката как в холодном, так и в горячем состоянии, Известен диск пилы горячей резки диаметром 1600 мм, толщиной 8 мм, содержащий зубья с режущей кромкой и канавками для приема стружки, донная поверхность которых параллельна режущей кромке зубьев и перпендикулярна диску пилы (Ножи и диски пил металлургических предприятий, Отраслевой каталог. Черметинформация, MÄ 1986, с. 55), Диск предназначен для резки готового проката, например круга диаметром 140 мм, квадрата со стороной 150 мм, швеллеров и двутавров до М 40 с температурой не ниже 650 С.

Недостатком известного диска пилы горячей резки является низкая стойкость — 1 смена. Это связано с тем, что при горячей резке, которая производится с большой скоростью (окружная скорость диска 85 м/с), отделяемая стружка разогревается до высоких температур, близких к температуре плавления стали, и при движении по донной поверхности канавки, выполненной в продольном сечении по дуге окружности, в результате плотного контакта стружка приваривается к канавке. При выходе зубьев из эоны резания стружка иэ канавки не удаляется и при последующих резах канавка все больше забивается стружкой, в результате чего пила начинает работать как пила трения, При этом сокращается срок службы пилы, ухудшается качество реза, резко понижается производительность порезки.

Известна дисковая пила для резки металлов, содержащзя зубья, между которыми выполнены канавки для приема стружки, каждой из которых соответствует дополнительная канавка, выполненная на боковой поверхности пилы, расположенная симметрично относительно осевой плоскости диска пилы, отстоящая от режущей кромки зуба на 3,5 — 4 мм, и имеющая ширину, перекрывающую соответствующую канавку для приема стружки (авт. св. СССР N 1168357, кл. В 23 0 61/12, опублик. 1985), Известная пила предназначена для порезки алюминиевых сплавов без смазочноохлаждающей жидкости. Дополнительная канавка принимает часть стружки и несколько снижает вероятность образования наваров стружки нз торцовой поверхности зуба, происходящих в результате увеличения разрезаемым металлом стружки в зазор между торцовой поверхностью зуба и стенкой разрезаемого металла.

Недостатком известной дисковой пилы является то, чтодополнительные канавки не

55 исключают приваривания стружки к донной поверхности канавки для приема стружки, так как каждая такая канавка выполнена перпендикулярно плоскости диска пилы.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранное в качестве прототипа полотно пилы, содержащее зубья и канавки между ними для приема и вывода наружу стружки, донная поверхность которых выполнена с односторонним наклоном от одной торцовой поверхности полотна пилы к другой так, что с одной стороны полотна пилы глубина канавки равна высоте зуба, а с другой в несколько раэ больше, причем донные поверхности граничащих канавок наклонены во взаимно противоположные стороны (акцептованная заявка Японии М 61-26451, кл. В 23 0 61/02, 1986). Выполнение донной поверхности канавок с односторонним наклоном позволяет улучшить условия порезки металла больших сечений и удаления срезаемой стружки.

Недостатком известного технического решения является то, что оно не устраняет приваривания стружки к донной поверхности кзнавок при порезке металла с большой скоростью, когда отрезаемая стружка нагревается до высоких температур, близких к температуре плавления металла. Это связано с тем, что отрезаемая стружка не дробится на более мелкие фракции. Условия приваривания стружки крупных фракций намного более благоприятны, чем стружки мелких фракций. В результате понижаются срок службы пилы и ее производительностьть.

Целью изобретения является повышение срока службы пилы, а также производительностьь порезки.

Цель достигается тем, что в дисковый пиле, содержзщей зубья и канавки между ними, донная поверхность которых выполнена с наклоном относительно режущей кромки зуба, наклон донной поверхности каждой канавки согласно изобретению выполнен двусторонним с образованием между наклонными поверхностями острой кромки, обращенной к режущей кромке зуба. Угол между наклонными поверхностями канавки при вершине острой кромки составляет не более 170 .

Выполнение наклона донной поверхности двусторонним с образованием между наклонными поверхностями острой кромки, обращенной к режущей кромке зуба. обеспечивает разделение отделяемой стружки на две более мелкие фракции, при этом в месте разделения края стружки сминаются.

Из-за выполнения донной поверхности наклонной стружка при скручивании стремит1773602 ся выходить за пределы полотна пилы, но при этом на нее воздействует с двух сторон разрезаемый металл и дополнительно сминает ее, Естественно, что при сминании происходит дальнейшее дробление стружки на более мелкие фракции. Остальная часть стружки (по ширине), не подвергающаяся смятию, скручивается, по существу, по дуге донной поверхности.

Иэ-за малой ширины этого участка приваривания этой части стружки к донной поверхности канавки практически также не происходит.

Исключение приваривания стружки обеспечивает практически полное ее удаление при выходе зуба из зоны резания, благодаря чему канавка не забивается стружкой и срок службы пилы повышается.

Выполнение угла между наклонными поверхностями канавки при вершине острой кромки не более 170О, что соответствует наклону каждой из двух частей донной поверхности канавки под углом более 5О, обеспечивает разделение стружки на две более мелкие фракции.

По имеющимся данным в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые отличают от прототипа заявляемое техническое решение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

Выбор граничных параметров обусловлен необходимостью разделения стружки на более мелкие фракции. Это достигается благодаря выполнению кромки под углом не более 170 в середине донной поверхности канавки, обеспечивающей разделение стружки на две части, и выполнению донной поверхности канавки с двусторонним наклоном, обеспечивающим смятие и дополнительное скручивание стружки при ее стремлении выйти за пределы полотна пилы с обеих сторон полотна пилы. В случае выполнения донной поверхности с односторонним наклоном смятие и дополнительное скручивание стружки при ее стремлении выйти за пределы полотна пилы происходили бы только с одной стороны, причем разделение и дробление стружки не имело бы места, а это в свою очередь приводило бы к привариванию стружки к донной поверхности канавки, Выполнение угла при вершине кромки более 170О, что соответствует наклону обеих половин донной поверхности канавки под углом менее 5О, не обеспечивало бы эффективного разделения стружки на две части, происходило бы только ее смятие в середине и приваривание стружки к донной повер5

55 хности канавки, так что срок службы пилы не увеличивался бы, Проведенный анализ заявляел1ой пилы свидетельствует, что положительный эффект при осуществлении изобретения будет получен благодаря повышению срока службы пилы за счет исключения забивания канавки стружкой и повышению в связи с этим производительности порезки.

На фиг, 1 изображена пила, вид сбоку; на фиг, 2 — зуб с канавкой в аксонометрической проекции; на фиг. 3 — схема разделения стружки на более мелкие фракции; на фиг. 4 — вид А на фиг, 3, Дисковая пила содержит зубья 1 с режущей кромкой 2 и канавки 3 для приема стружки. Зубья 1 выполнены по наружному диаметру полотна 4 дисковой пилы, их ширина равна ширине полотна. Канавки 3 для приема стружки сформованы между двумя соседними зубьями и ограничены передней

5, задней б стенками зубьев и донной поверхностью 7. Донная поверхность выполнена с двусторонним наклоном (фиг. 2) так, что на пересечении двух поверхностей, наклоненных в разные стороны, образуется острая кромка 8.

Дисковая пила работает следующим образом.

B процессе вращения дисковой пилы происходит резание металла 9 (фиг, 3), отрезаемая стружка 10 движется вдоль передней стенки 5 зуба 1 и. дойдет до острой кромки 8, разделяется ею на дв" части. При движении по донной поверхности 7 каждая часть стружки 10 скручивается в спираль.

Скручивание стружки в спираль связано с тем, что донная поверхность канавки в продольном сечении (т, е. в плоскости полотна диска) выполнена по дуге, близкой к окружности, а в поперечном — прямолинейной с наклоном. Поскольку наклон донной поверхности канавки выполнен двусторонним, т. е. от середины полотна пилы к ее краям, то стружка после разделения скручивается в две самостоятельные спирали, ось которых параллельна донной поверхности канавки.

В процессе разделения стружки острой кромкой на две части ее края 11 деформируются и изгибаются в плоскости, перпендикулярной оси скручивания стружки в спираль (см. фиг. 3 и 4), причем изгиб направлен вверх. Кроме того, при скручивании в спираль другой край 12 стружки стремится выйти эа пределы полотна пилы, но этому препятствует с двух сторон разрезаемый металл, под воздействием которого стружка дополнительно сминается и скручивается в плоскости, перпендикулярной оси скручи1773602 вания стружки в спираль, как показано на фиг, Зи4, При таком сложном изгибе (скручивании) стружки в ней образуются трещины 13, приводящие к дополнительному ее разделению на более мелкие фракции, Кроме того, при таком сложном изгибе нарушается плотный контакт стружки с донной поверхностью канавки и практически полностью исключаются условия приваривания стружки к донной поверхности канавки, а следовательно, исключается заполнение ею канавки и срок службы пилы повышается.

Разделение стружки острой кромкой на две части происходит в том случае, если угол при ее вершине не превышает 170О. При угле более 170 происходит незначительное смятие стружки в середине, Как показали данные опытной проверки заявляемой дисковой пилы, суммарная площадь разрезаемого ею металла эа межремонтный период при порезке боковины рештака СП-202 составила 4,2 м, при по2 резке дисковой пилы, изготовленной в соответствии с прототипом, — 2,5 м, а при

2 порезке серийной дисковой пилой, у которой донная поверхность канавки была выполнена без наклона, — 1,7 м . Таким

2 образом, срок службы заявляемой пилы (межремонтный период) превышает в 2,5 раза срок службы серийной пилы и более чем в 1,5 раза пилы по прототипу. Серийные пилы выходили из строя по завару канавки, изготовленные в соответствии с известным изобретением (прототипом) выходили из строя как по затуплению, так и по завару, На

5 пилах, изготовленных по изобретению, заваров не наблюдалось. пилы выходили из строя только по затуплению зубьев.

Согласно данным проведенных испытаний использование заявляемой дисковой

10 пилы вместо известной позволит уменьшить количество переточек зубьев пил при порезке одного и того же количества проката, повысить производительность оборудования.

15 Заявляемое решение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.

Формула изобретения

20 1. Дисковая пила, содержащая режущие зубья и расположенные между ними стружечные канавки. донная поверхность которых выполнена с наклоном относительно режущей кромкиэуба, отличающаяся

25 тем, что, с целью повышения срока службы пилы, каждая донная поверхность образована двумя равнонаклонными поверхностями, образующими в пересечении равноудаленную от торцов пилы кромку.

ЗО 2.Пилапоп.1, отличающаяся тем, что угол между наклонными поверхностями при вершине не превышает 170О.

1773607

Ю 2 айаг 4